Pengantar PLC

Dengan persaingan Industri yang semakin meningkat dan ketat, Efisiensi dalam proses produksi menjadi suatu hal yang sangat penting dan menjadi kunci untuk sukses. Efisiensi produksi yang dimaksud meliputi hal-hal di bawah ini:

– Kecepatan
– Menurunkan biaya material dan upah kerja dari suatu produk
– Meningkatkan kualitas dan menurunkan reject
– Biaya peralatan produksi murah

Programmable Logic Controller (PLC) memenuhi kebanyakan dari persyaratan di atas dan merupakan salah satu kunci dalam meningkatkan efisiensi produksi dalam industri.

Sebelum adanya Programable Logic Controller, sudah banyak peralatan kontrol sekuensial  seperti cam shaft dan drum. Kemudian muncul peralatan kontrol yang disebut relay. namun untuk kontrol dengan kecepatan tinggi, relay elektromagnetik tidak cocok diterapkan sehingga mulailah diterapakan SSR (Solid State Relay). Namun kebutuhan industri yang semakin membutuhkan kecepatan dan sistem monitoring dan control feedback membuat Programable Logic Controller sangat dibutuhkan. Sistem kontrol logika konvensional tidak dapat melakukan hal-hal tersebut.

Programable Logic Control memiliki skala kontrol yang besar. Ini berbanding terbalik dengan sistem kontrol wired logic yang memiliki skala kontrol kecil. Ketika menggunakan/mengaplikasikan wired logic, melakukan pengubahan/penambahan pada sistem sangat sulit dilakukan. sementara pada PLC, modifikasi dapat dengan mudah dilakukan.
PLC juga memiliki keunggulan di bidang ketahanan uji. PLC memiliki tingkat ketahanan uji yang tinggi berbeda dengan wired logic yang tergantung desain dan manufaktur.

 

Minimum Sistem ATmega 8535

Rangkaian Minimum Sistem adalah rangkaian minimal dimana chip  mikrokontroler dapat bekerja(running).

 

 

click here to download minimum system ATmega 8535.
Buka dengan menggunakan Eagle 5.4

 

Konstruksi ATMega 8535

Mikrokontroler ATmega8535 memiliki 3 jenis memori, yaitu memori program, memori data dan memori EPROM. Ketiganya memiliki ruang sendiri dan terpisah.
a.  Memori program
ATmega8535 memiliki kapasitas memori progam sebesar 8 Kbyte yang terpetakan dari alamat 0000h – 0FFFh dimana masing-masing alamat memiliki lebar data 16 bit. Memori program ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu
bagian program boot dan bagian program aplikasi.

b.  Memori data
ATmega8535 memiliki kapasitas memori data sebesar 608 byte yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu register serba guna, register I/O dan SRAM. ATmega8535 memiliki 32 byte register serba guna, 64 byte register I/O yang dapat diakses sebagai bagian dari memori RAM (menggunakan instuksi LD atau ST) atau dapat juga diakses sebagai I/O (menggunakan instruksi IN atau OUT), dan 512 byte digunakan untuk memori data SRAM.

c.  Memori EEPROM
ATmega8535 memiliki memori EEPROM sebesar 512 byte yang terpisah dari memori program maupun memori data. Memori EEPROM ini hanya dapat diakses dengan menggunakan register-register I/O yaitu register EEPROM Address, register EEPROM  Data, dan register EEPROM  Control. Untuk mengakses memori EEPROM ini diperlakukan seperti mengakses data eksternal, sehingga waktu eksekusinya  relatif lebih lama

Konfigurasi Pin ATmega 8535

bila dibandingkan dengan mengakses data dari SRAM. ATmega8535 merupakan tipe AVR yang  telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan fidelitas 10 bit. Dalam mode operasinya, ADC ATmega8535
dapat dikonfigurasi, baik secara single ended input maupun differential input. Selain itu, ADC ATmega8535 memiliki konfigurasi  pewaktuan, tegangan referensi, mode operasi, dan kemampuan filter derau yang  amat fleksibel, sehingga dengan mudah disesuaikan dengan kebutuhan ADC itu sendiri.
ATmega8535 memiliki 3 modul timer yang terdiri dari 2 buah timer/counter 8 bit dan 1 buah timer/counter 16 bit. Ketiga modul timer/counter ini dapat diatur dalam mode yang berbeda secara individu dan tidak saling mempengaruhi satu sama lain. Selain itu, semua timer/counter juga dapat  difungsikan sebagai sumber interupsi. Masing-masing timer/counter ini memiliki register tertentu yang digunakan untuk mengatur mode dan cara kerjanya.

Serial Peripheral Interface (SPI) merupakan salah  satu mode komunikasi serial  syncrhronous kecepatan tinggi yang dimiliki oleh ATmega8535.  Universal Syncrhronous and Asyncrhronous Serial Receiver and Transmitter (USART) juga merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATmega8535.
USART merupakan komunikasi yang memiliki fleksibilitas tinggi, yang dapat digunakan untuk melakukan transfer data baik antar mikrokontroler maupun dengan modul-modul eksternal termasuk PC yang memiliki fitur UART.

USART memungkinkan tran

smisi data baik secara  syncrhronous  maupun asyncrhronous,  sehingga dengan memiliki USART pasti kompatibel dengan UART. Pada ATmega8535, secara umum pengaturan mode  syncrhronous  maupun asyncrhronous adalah sama. Perbedaannya hanyalah terletak pada sumber clock saja.

Jika pada mode  asyncrhronous  masing-masing peripheral memiliki sumber clock

sendiri, maka pada mode syncrhronous hanya ada satu sumber clock yang digunakan secara bersama-sama. Dengan demikian, secara hardware untuk mode asyncrhronous hanya membutuhkan 2 pin yaitu TXD dan RXD, sedangkan untuk mode syncrhronous harus 3 pin yaitu TXD, RXD dan XCK.

 

Mikrokontroler

Mikrokontroler merupakan sebuah sistem microprosesor yang dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock, dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terintegrasi.

DESKRIPSI HARDWARE ATMEGA 8535

Chip ATmega 8535 menggunakan kemasan PDIP (Plastic Dual Inline Package). Berikut ini adalah konfigurasi pin ATmega 8535:

Konfigurasi Pin ATmega 8535

VCC : Tegangan Supply (5 VDC)
GND : Ground
Port A(port A0……A7) : Pin input/output 2 arah dan sebagai masukan ADC
Port B(port B0……B7) : Pin Input/output 2 arah dan pin masukan fungsi-fungsi khusus
– Port B7 : SCK (SPI Bus Serial Clock)
– Port B6 : MISO (SPI Bus Master Input/ Slave Output)
– Port B5 : MOSI (SPI Bus Master output/slave input)
– Port B4 : SS (SPI Slave select Input)
– Port B3 : AIN 1 (Analog Comparator Negative Input)
OC0 (Timer/Counter0 Output Compare Match Output)
– Port B2 : AIN0 (Analog Comparator Positive Input)
INT2 (External Interrupt 2 Input)
– Port B1 : T1 (Timer/ Counter1 External Counter Input)
– Port B0 : T0 T1 (Timer/Counter External Counter Input)
XCK (USART External Clock Input/Output)
Port C(port C0……C7) : Pin Input/output 2 arah dan pin masukan fungsi-fungsi khusus
– Port C7 : TOSC2 ( Timer Oscillator Pin2)
– Port C6 : TOSC1 ( Timer Oscillator Pin1)
– Port C5 :  Input/Output
– Port C4 :  Input/Output
– Port C3 :  Input/Output
– Port C2 :  Input/Output
– Port C1 : SDA ( Two-wire Serial Buas Data Input/Output Line)
– Port C0 : SCL ( Two-wire Serial Buas Clock Line)
PORT D(port D0……D7) : Pin Input/output 2 arah dan pin masukan fungsi-fungsi khusus
– Port D7 : OC2 (Timer/Counter Output Compare Match Output)
– Port D6 : ICP (Timer/Counter1 Input Capture Pin)
– Port D5 : OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)
– Port D4 :  OC1B (Timer/Counter1 Output Compare B Match Output)
– Port D3 :  INT1 (External Interrupt 1 Input)
– Port D2 :  INT0 (External Interrupt 0 Input)
– Port D1 : TXD (USART Output Pin)
– Port D0 : RXD (USART Input Pin)
RESET : pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
AREFF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

 

Fisika Dasar

Fisika adalah Ilmu yang mempelajari benda-benda serta fenomena  dan keadaan yang terkait dengan benda-benda tersebut.

Untuk menggambarkan suatu fenomena yang terjadi atau dialami suatu benda maka didefinisikan berbagai besaran-besaran fisika

Pengukuran
Mengukur adalah membandingkan antara dua hal, biasanya salah satunya adalah suatu standart yang menjadi alat ukur
Pembentuk utama fisika adalah besaran-besaran fisis yang dipakai untuk menyatakan hukum-hukum fisika

• Panjang

• Massa

• Waktu

• Gaya

• Kecepatan

• Dll

Besaran Dasar : Besaran yang ditetapkan dengan suatu standart ukuran

1.  Panjang (meter ) : m

2.  Massa (Kilogram) : Kg

3.  Waktu (sekon) : s

4.  Arus listrik (ampere) : A

5.  Temperatur (kelvin) : K

6.  Jumlah zat (mole) : mol

7.  Intensitas cahaya (candela) : cd

Besaran Turunan :  Besaran yang dirumuskan dari besaran dasar

1.  Kecepatan (m/s)

2.  Percepatan ( m/s2)

3.  Gaya (N)

Sistem Matrik dalam SI

Definisi Standar Besaran Pokok

Panjang – meter :

 Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.

Massa – kilogram :

 Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.

Waktu – sekon

 Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).

BESARAN TURUNAN

Contoh :

Kecepatan : pergeseran yang dilakukan persatuan waktu

                         satuan : meter per sekon (ms-1)

Percepatan: perubahan kecepatan per satuan waktu

                        satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2)

Gaya : massa kali percepatan

satuan : newton (N) = kg m s-2

DIMENSI

Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.

 Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah “panjang”.

Simbol dimensi beberapa besaran pokok:

Massa : M

Panjang : L

Waktu  : T

Arus Listrik : I

Jumlah Zat : N

Intensitas : J

Analisa Dimensi

• Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.

• Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.

klik here to download .ppt file

 

Himpunan (1)

Himpunan merupakan kumpulan objek yang terdefinisi dengan jelas.
Himpunan dinotasikan dengan simbol {…}

Contoh:
S={a,b,c}
artinya adalah Himpunan S memiliki anggota himpunan yaitu a,b,dan c

Elemen/Anggota

a Є S artinya adalah a merupakan anggota dari himpunan S

Himpunan secara umum terbagi 2 yaitu :

1. Himpunan Berhingga (Finite Set)
   Contoh : H = {1,2,3,4,5}
2. Himpunan Tak Berhingga (Infinite Set)
   Contoh : K = {1,2,3,4,5,6,7,…………..}

Untuk Himpunan yang terdiri dari elemen/anggota-anggota yang memenuhi sifat P notasi penulisannya adalah

{x │x memenuhi sifat P}

Contoh: Himpunan Bilangan riil yang lebih besar dari 2
{x│x bilangan riil, x>2}

• Himpunan Kosong
  Merupakan Himpunan yang tidak memiliki anggota
  simbol : {} atau ø
  Contoh : {x│x rasional, x²=2} = ø
• Himpunan Sama
  Merupakan 2 buah himpunan dimana anggota himpunan A adalah anggota dari himpunan B
  Contoh : A ={3,5,7,9,11}    B= {11,9,7,5,3}
  maka A=B
• Himpunan Sama Banyak
  Apabila Jumlah anggota kedua himpunan sama
  Contoh: A = {1,2,3,4,5}  B = {a,b,c,d,e}
  n(A) = 5
  n(B) = 5
  maka n(A)=n(B) = 5
  Catatan :n(A) merupakan jumlah anggota dari A
• Komplemen
  Merupakan Himpunan yang tidak terdapat di himpunan A tetapi merupakan anggoga himpunan U
  U merupakan Himpunan universal/Universe
  Contoh : U{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}   A={2,4,6,8,10}
  Maka S^c = {1,3,5,7,9}
• Himpunan Lepas
  Contoh : A ={1,2,3,4,5}   B ={6,7,8,9}

 

Semikonduktor

Atom merupakan partikel terkecil dari suatu unsur. Atom tersusun oleh inti atom sebagai pusat dan elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti. Bentuk atom tidak dapat diketahui secara pasti. Namun untuk memudahkannya dibuatlah beberapa permodelan atom diantaranya:

1.       Model Atom Thomson

Mengatakan bahwa atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di permukaannya tersebar muatan negatif elektron.

2.       Model Atom Rutherford

Mengatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang beredar mengelilingi inti atom.

3.       Model atom Niels Bohr

Atom memiliki beberapa tingkat energi tertentu. Sementara elektron beredar mengelilingi inti dalam tingkatan energi tertentu tersebut tanpa menyerap atau memancarkan energi.

4.       Model Atom Modern / Model Atom Mekanika Kuantum

Mengatakan bahwa gelombang elektromagnetik dapat dipandang sebagai suatu gelombang dan suatu partikel

Niels Bohr mengidealkan atom sebagai sebuah inti yang dikelilingi oleh elektron-elektron yang mengorbit.  Dalam teori Bohr, lintasan edar elektron dalam atom disebut kulit-kulit atom. Dalam permodelannya kulit atom digambarkan sebagai suatu orbit yang berbentuk lingkaran. Lintasan ini diberi nama kulit K,L,M,N, dan seterusnya.

Inti atom memiliki muatan positif yang dapat menarik elektron. Elektron akan jatuh ke dalam inti atom jika seandainya tanpa gaya sentrifugal. Hal inilah yang menyebabkan semakin dekat elektron pada inti atom, semakin kuat pula tarikan inti atom terhadapnya sehingga semakin sulit untuk berpindah level.

Dalam teori semikonduktor juga dikenal istilah LEVEL ENERGI. Level Energi merupakan energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron dari orbit yang lebih kecil ke orbit yang lebih besar. Mengapa diperlukan energi untuk memindahkan elektron ke orbit lain?

Kita harus mengingat kembali bahwa inti atom memiliki gaya tarik yang menarik elektron yang mengelilinginya. Untuk mengatasi gaya tarik ini, diperlukan energi.

Elektron akan dapat terangkat ke level yang lebih tinggi lagi jika ada energi luar seperti cahaya, panas, atau radiasi lain yang mengenai (membom) atom. Namun Elektron tersebut tidak akan bertahan lama dalam keadaan tersebut, elektron akan kembali jatuh ke level energi semula dan kembali memberikan energi yang diperolehnya ke dalam bentuk panas, cahaya, atau radiasi lain.

Atom merupakan partikel terkecil dari suatu unsur. Atom tersusun oleh inti atom sebagai pusat dan elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti. Bentuk atom tidak dapat diketahui secara pasti. Namun untuk memudahkannya dibuatlah beberapa permodelan atom diantaranya:

1.       Model Atom Thomson

Mengatakan bahwa atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di permukaannya tersebar muatan negatif elektron.

2.       Model Atom Rutherford

Mengatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang beredar mengelilingi inti atom.

3.       Model atom Niels Bohr

Atom memiliki beberapa tingkat energi tertentu. Sementara elektron beredar mengelilingi inti dalam tingkatan energi tertentu tersebut tanpa menyerap atau memancarkan energi.

4.       Model Atom Modern / Model Atom Mekanika Kuantum

Mengatakan bahwa gelombang elektromagnetik dapat dipandang sebagai suatu gelombang dan suatu partikel

Niels Bohr mengidealkan atom sebagai sebuah inti yang dikelilingi oleh elektron-elektron yang mengorbit.  Dalam teori Bohr, lintasan edar elektron dalam atom disebut kulit-kulit atom. Dalam permodelannya kulit atom digambarkan sebagai suatu orbit yang berbentuk lingkaran. Lintasan ini diberi nama kulit K,L,M,N, dan seterusnya.

Inti atom memiliki muatan positif yang dapat menarik elektron. Elektron akan jatuh ke dalam inti atom jika seandainya tanpa gaya sentrifugal. Hal inilah yang menyebabkan semakin dekat elektron pada inti atom, semakin kuat pula tarikan inti atom terhadapnya sehingga semakin sulit untuk berpindah level.

Dalam teori semikonduktor juga dikenal istilah LEVEL ENERGI. Level Energi merupakan energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron dari orbit yang lebih kecil ke orbit yang lebih besar. Mengapa diperlukan energi untuk memindahkan elektron ke orbit lain?

Kita harus mengingat kembali bahwa inti atom memiliki gaya tarik yang menarik elektron yang mengelilinginya. Untuk mengatasi gaya tarik ini, diperlukan energi.

Elektron akan dapat terangkat ke level yang lebih tinggi lagi jika ada energi luar seperti cahaya, panas, atau radiasi lain yang mengenai (membom) atom. Namun Elektron tersebut tidak akan bertahan lama dalam keadaan tersebut, elektron akan kembali jatuh ke level energi semula dan kembali memberikan energi yang diperolehnya ke dalam bentuk panas, cahaya, atau radiasi lain.