Pada akhirnya saya mendapatkan koneksi yang lumayan cepat untuk bisa seterusnya mengupdate blog ini dan berdasarkan juga pengalaman kerja sehari hari di tempat kerja saya yang baru. Sehingga sampai pada satu kata bahwa apa yang ditulis disini hanyalah sebagai pembelajaran bagi diri saya sendiri, karena seperti kata orang bijak bahwa “penulis adalah tidak tahu diri jika menganggap dirinya lebih tahu dari pembaca” .

Biasanya dalam memprogram PLC suatu plant automation, saya bagi kedalam 4 level :

1. Master Sequence Level
Level yang paling tertinggi dan merupakan supervisory untuk memanggil semua level dibawahnya, merupakan bagian utama dari proses yang akan dibuat dalam plant tersebut. Master sequence juga merupakan interface bagi operator untuk mengoperasikan plantnya, dari sini bisa terlihat status apa yang sedang terjadi di sequence tersebut, apakah lagi “run”, ”stopped”, “stopping”, “hold”, “aborting”, dsb. Selain itu juga merupakan tempat dimana parameter yang berhubungan dengan proses diletakkan.

2. Unit Level
Level dimana logika pemrogramannya diletakkan, baik itu merupakan delay time dari proses, aktivasi dari equipment yang digunakan, interlock list untuk equipment, kontrol PID, serta enable/disable dari proses. Suatu master sequence harus memiliki minimal 1 atau lebih unit. Pembagian unit disini tergantung si programmer sendiri, apakah memilah milah unit sampai sekecil atau sedetail mungkin, ataukah lebih menyederhanakan unit pada satu proses, hanya saja disini dituntut konsistensi dari si programmer dalam memilah milah unit.

3. Equipment Level
Merupakan objek objek dari equipment yang ada. Misalnya seperti : Valve, Motor, Analog Input, Control Valve, Digital Input, dsb. Setiap equipment tersebut memiliki cara kerja atau fungsi yang tersendiri yang kita jabarkan dalam suatu bahasa pemrograman. Objek objek disini juga harus menyediakan interface dengan unit level yang mengaktifkan equipment level tersebut.

4. Field Level
Pada level ini adanya proses “map” dari equipment level ke field level atau address dari input dan output yang terhubung ke modul input output PLC. Secara pemrograman 3 level diatas semuanya beroperasi dengan memory internal (dalam S7 biasanya saya menggunakan data block). Hal itu memudahkan apabila adanya perubahan pada wiring, sehingga cukup merubah di level ini tanpa mengutak atik di level level sebelumnya atau bahkan sampai merubah tag SCADA/HMI.

“Penulis Adalah Tidak Tahu Diri Jika Menganggap Dirinya Lebih Tahu Dari Pembaca”

Misalnya saya mempunyai sistem sederhana seperti dibawah ini :

Dengan cara kerja sistem sebagai berikut :
- Step 0 (initial) : semua equipment stop
- Transisi Step 0 - Step 1 : tombol “Start”
- Step 1 (Heating) : mengaktifkan Valve AV58 dan Motor M51
- Transisi Step 1 - Step 2 : temperature VS50 (TT58 >= 50°C)
- Step 2 (Transfer) : mengaktifkan Valve AV908 dan Motor M61 serta menon-aktifkan AV58 dan M51
- Transisi Step 2 - Step 3 : VS60 high level
- Step 3 (Stop Motor Transfer) : menon-aktifkan M61
- Transisi Step 3 - Step 0 : M61 Stop

Dibawah ini adalah DB dari objek objek yang bersangkutan

Kemudian inisialisasi instance template dari HiGraph, yaitu masuk ke S7 Program -> Source -> Klik Kanan -> Insert New Object -> State graph

Kemudian kita “rename” menjadi “Hot Water”

Tampilan awal saat State Graph kita buka

yup, disitu bisa terlihat initial condition dengan permanen instruction (continuous cyclic), langkah selanjutnya yaitu dari cara kerja yang telah kita paparkan tadi jelas terlihat bahwa program yang akan kita buat terdiri dari 4 state, nah kita insert state sebanyak 4 buah seperti contoh di bawah ini

nah kelebihan dari HiGraph yaitu posisi state serta permanen instruction bisa kita pindah pindah posisinya semau kita, fleksibel sekali khan??
Kemudian kita menambahkan transisi ke graph tersebut

Kemudian dari transisi tersebut kita buat instruction untuk conditionnya, dalam hal ini menggunakan bahasa STL untuk instructionnya Caranya yaitu klik dua kali di transisi kemudian insert di conditions

Kita lihat di cara kerja sistem yang telah kita buat, disitu transisinya yaitu tombol start, maka logikanya yaitu A “Start” (dimana A artinya yaitu logika AND di STL, serta Start adalah simbol dari address memory yang telah kita buat)

Kemudian setelah itu mengisi action di state sesuai dengan cara kerja yang telah kita deskripsikan

Kita isinya di Cyclic Actions sehingga logika tersebut selalu dieksekusi, jika hanya ingin sekali di eksekusi bisa kita letakkan di Entry Actions

Untuk hal yang sama dang sesuai dengan cara kerja yang telah kita buat, begitu juga dengan state dan transisi transisi selanjutnya, sehingga menjadi seperti di bawah ini

Setelah selesai kita membuat graph statenya, langkah selanjutnya yaitu membuat graph group, jadi kita balik lagi ke S7 Program -> Source -> Klik Kanan -> Insert New Object -> Graph Group

Kemudian kita masukkan instance (graph state) yang telah kita buat sebelumnya

Kemudian Graph group tersebut kita compile sehingga menjadi sebuah FC dan DB, tapi sebelum di compile ada hal hal yang harus di set terlebih dahulu

Save and Compile

Tidak ada Error dan Warning

Kemudian bisa kita lihat otomatis di block terlihat FC1 dan DB 1 hasil compiling

Kemudian langkah selanjutnya yaitu mencoba program tersebut, dalam hal ini saya menggunakan PLC Sim serta untuk monitor dan modify variabel menggunakan variabel tabel

Semua variabel yang akan kita modify dan monitor kita letakkan di variabel tabel tersebut

Langkah selanjutnya yaitu memonitor graph group dan graph state yang telah kita buat, tapi terlebih dahulu FC1 (hasil compile) kita panggil dari OB1

Nah tanda hijau di state 0 menandakan statenya lagi berada diposisi itu serta menunggu nilai “Start” untuk pindah ke state 1, misalnya kita simulasikan di variabel tabel

jika “start” kita ubah menjadi “true” maka AV58 dan M51 juga bernilai true, karena sekarang posisi statenya sudah di state 1, dan di graph nya akan terlihat seperti ini

warna “orange” menandakan state dan transisi yang sebelumnya dilewati, kemudian jika kita simulasikan lagi untuk ke state berikutnya

kita simulasikan temperature menjadi 60.0 , disitu terlihat AV58 dan M51 nilainya berubah menjadi false, sedangkan AV908 dan M61 nilainya menjadi true, karna kita sudah berada di state 2 (transfer)

hehehehe untuk simulasi selanjutnya bisa dicoba sendiri
bahasa pemrograman seperti ini sangat memudahkan sekali apabila diterapkan di suatu proses yang banyak sekali step - stepnya, kita bisa memonitor dimana state kita sekarang hanya dalam satu window, serta semua posisi dari state dan transisi bisa kita pindah sesuai yang kita mau

Langsung aja ya, buka “Symbols”

Kemudian pilih tag yang akan kita set atributnya

Jenis - Jenis Atribut

Tag Memory setelah diset

Yup, kemudian pilih OS dan Compile

Selesai !! kemudian saat kita “Open Object” di OSnya (WinCC Application) bisa terlihat akan membentuk driver connection baru dan didalamnya otomatis akan membentuk tag yang kita buat di Step7 dan siap dipakai semua ini adalah cikal bakal dari Simatic PCS7

Konfigurasi AS

Untuk contoh ini menggunakan CPU315-2 DP dengan komunikasi MPI, kemudian dengan contoh program kali ini yaitu program sederhana yang mungkin gak akan ada manfaatnya karna titik point kita disini yaitu untuk melihat koneksinya saja sehingga gambarannya nanti akan jelas.

S7 PLCSim

Pilih project CPU yang akan didownload

Download S7 Block - S7 PLCSim

Tampilan S7 PLCSim Setelah DiDownload

Sampai step ini, block program sudah kita download ke simulator dalam hal ini S7PLCSim, dan kita bisa melihat monitoring online dari program yang telah kita buat.

Konfigurasi OS (WinCC)

Nah, kemudian “Open Object” otomatis akan membuka aplikasi WinCC

Driver untuk komunikasi dari WinCC ke berbagai macam controller, bisa lewat OPC atau DDE Channel, karena disini kita menggunakan S7 yang notabene satu species jadi pilih “Simatic S7 Protocol Suite”

Kemudian pilih “MPI” dan ubah “System Parameter” menjadi PLCSim (MPI)

Setelah merubah “system parameter” WinCC akan meminta untuk restart, kemudian setelah WinCC kita buka lagi, kita menambah “New Driver Connection”

Kemudian membuat tag yang berhubungan dengan address di PLC, dengan cara klik kanan dan “New Tag” di “Driver Connection” yang telah kita buat dalam hal ini yaitu AS-S7300

Dengan cara yang sama juga pada address M0.1 (output), sehingga kita telah membuat dua tag

Visualisasi Dengan Button dan Circle Animation

nah selesai, cuma penjelasan singkat saja tentang bagaimana suatu pemrograman disimulasikan tanpa memerlukan perangkat secara fisik, dan untuk PLCSim ini lebih mudah jika dikomunikasikan ke WinCC karena sudah ada drivernya, dengan SCADA yang laen (misalnya InTouch, RSView, Citect) kita harus membuat OPCServer atau DDEServer dari object PLCSim itu sendiri, kalo saya tidak salah Siemens sudah menyediakan objectnya (S7ProSim) dan contohnya pake bahasa VB dan .Net belum nyampe ilmu saya kalo masalah ini hehehehe

Misalnya ada dua PLC di dua plant yang berbeda, saya sebut saja Plant A dan Plant B :

Konfigurasi MPI Address di PLC Plant A

Konfigurasi MPI Address di PLC Plant B

Nah, SFC yang digunakan yaitu SFC 68 (X_PUT), jadi sistem komunikasinya yaitu dua PLC tersebut sama - sama aktif, dua duanya mengirim data, maksud hal ini yaitu apabila komunikasinya terputus atau error masing masing PLC mengetahui error tersebut.

Library SFC 68 (X_PUT)

Scipts di PLC Plant A

Network 1 - Pulse Every 500 ms

AN “p500ms”
L S5T#500MS
SD “T0″
NOP 0
NOP 0
NOP 0
A “T0″
= “p500ms”

Network 2 - Generate Always On Bit

SET
S “Always ON”

Network 3 - Request To Send Data

A “p500ms”
S “Put Req”

Network 4 - System Function XPut

CALL “X_PUT”
REQ :=”Put Req”
CONT :=”Always ON”
DEST_ID :=W#16#4
VAR_ADDR:=P#DB2.DBX0.0 BYTE 2
SD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 2
RET_VAL :=#RV
BUSY :=”Busy Req”

Network 5 - Reset Request To Send Data (Error)

L #RV
L 0
<I
R “Put Req”

Penjelasan dari SFC 68 yaitu :
- DEST_ID :=W#16#4 (MPI address dari PLC tujuan / Plant B)
- VAR_ADDR:=P#DB2.DBX0.0 BYTE 2 (DB dari PLC tujuan yang akan kita write / Plant B)
- SD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 2 (Local DB Plant A - lebar datanya harus sama)

Sehingga scripts tersebut disisi Plant B untuk network 4 :
CALL “X_PUT”
REQ :=”Put Req”
CONT :=”Always ON”
DEST_ID :=W#16#2
VAR_ADDR:=P#DB2.DBX0.0 BYTE 2
SD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 2
RET_VAL :=#RV
BUSY :=”Busy Req”

Yup, penjelasan singkat dari komunikasi antar PLC, untuk pengembangannya sesuai kebutuhan masing-masing, misalnya menggunakan bit error komunikasi untuk ke kondisi “safe”, terus akan lebih baik untuk meletakkan di OB interrupt (misal OB35 - 100 ms) sehingga tidak membebani PLC

Tampilan Template Excel Untuk Create DB

Misalnya saya membuat suatu data block (DB1) dengan member Data1 (BOOL), Data2 (INT), Data3 (REAL)

Tinggal di compile DB dan tujuan S7 Program yang akan kita buat

Nah, tinggal di lihat deh di Simatic Managernya

Yup, segitu aja….hehehe artikel ini cuma memudahkan si programmer untuk membuat suatu data block dengan size yang sangat besar, serta memudahkan juga untuk backup data block tersebut dalam bentuk file (dalam hal ini excel).

- Satu inputan (befungsi seperti push button) digunakan untuk mengaktifkan satu output
- Saat input di-on kan untuk yang pertama kali, maka output akan on
- Saat input di-on kan untuk yang kedua kali, maka output akan off
- Saat input di-on kan untuk yang ketiga kali, maka output akan on lagi
- Begitu seterusnya gantian ……

Untuk menyelesaikannya, saya membuat logika seperti ini :

Input melakukan pengecekan pada status output, apakah status outputnya on atau off, jika statusnya on maka output akan di reset, tentunya dengan bantuan fungsi positif edge untuk mengambil status input sekali scan time. Di suatu kesempatan lain, saya melihat program dari SI laen dengan studi kasus yang sama, dan menurut saya logika yang dia ambil bener-bener bagus dan sama sekali diluar pemikiran saya.

Si programmer membuat satu function “Toggle” dan didalam function tersebut hanya berisi satu rung invert dengan satu In/Out variabel.

Kemudian function tersebut dipanggil dengan cara seperti ini

Saat input tersebut on 1 scan time, maka FC Toggle tersebut akan dieksekusi (enable), sehingga variabel bit akan “on” dan dihubungkan ke output. Nah di scan time yang kedua input ke posisi “off” sehingga FC Toggle tidak akan dieksekusi, sehingga nilai output tetap disimpan ke nilai akhir (yaitu on). Kemudian saat input on yang kedua kali, FC Toggle tersebut akan dieksekusi (enable), dan bit nilai terakhir (yaitu on) akan di invert menjadi nilai “off” dan begitu seterusnya

huff….. suatu pemikiran yang sederhana tapi keren karena memanfaatkan scan time (enable eksekusi dari function), yah memang di atas langit masi ada langit lain, ilmu otomasi begitu luas dan membuat kita gak akan pernah puas

Download to Soft PLC

Overview Soft PLC

Online Program

Contoh yang akan saya bahas yaitu untuk Function Motor :

Nah si programmer buat suatu function Motor DOL (Direct OnLine), dan dipanggil dari function lain :

Dari sana bisa kita lihat, bahwa Function Motor DOL tersebut digunakan untuk mendefinisikan 3 Motor yaitu

Lubrication Pump All Gearing (P 013.1)
Lubrication Pump Godet Left (P 013.2)
Lubrication Pump Godet Right (P 013.3)

Bagaimana jika motornya ada 1000 ?? si programmer tersebut harus menginitialisasikan function untuk masing-masing motor sebanyak 1000 kali…..hufff kalo rajin sich gak apa apa . Nah, disini saya coba membuat suatu program untuk mengatasi masalah perulangan seperti itu.

1. Tipe Data Motor DOL

Tujuannya untuk lebih mudah mengelompokkan object motor sehingga program kita juga jadi lebih terstruktur.

2. Data Block Motor DOL

3 buah Motor diatas kita kelompokkan dalam satu Data Block khusus Motor DOL.

3. Function Untuk Semua Motor DOL

Yup, inti dari bahasan ini yaitu di cara pemanggilan program untuk masing-masing motor, disini saya kasi contoh disatu function berbeda :

Dalam program ini saya menggunakan temporary variabel (cnt dan offs), dimana cnt berfungsi sebagai counter hitungan scan ke berapa yang sedang dilakukan, sedangkan offs sebagai offset untuk instruksi selanjutnya, yaitu menggunakan function Copy DB yang telah saya bahas di postingan sebelumnya.

Intinya dari program network 1 sampai ke network 3 adalah mengopy semua data object dari tiap-tiap motor (sesuai counter) ke dummy/indirect object dalam hal ini yaitu zMDOL. Kemudian pada network 4, saya memanggil function Motor DOL dan object yang melekat didalamnya adalah dummy/indirect object (zMDOL).

Network 5 yaitu membalikkan nilai object zMDOL yang telah diproses di function motor DOL ke objectnya masing - masing sesuai dengan posisi counter. Kemudian di network 6 yaitu pengkondisian nilai dari counter, terus darimana nilai 3 ??? karna untuk kasus ini object motornya adalah 3, jika object yang di scan belum sama dengan 3 maka akan terus di loop ke label “loop” (network 2) sebelum pindah ke scan program selanjutnya. Yup, selesai dech !! semoga dengan program ini akan lebih membuat program kita menjadi lebih sederhana dan hanya membutuhkan work memory yang lebih kecil dibanding sebelumnya.