Mega V.2 Slim
Outseal PLC mega V.2 slim mempunyai specs:
- 8 digital input
- 8 digital output
- 2 analog input
- 1 jalur komunikasi MODBUS RTU serial RS485 slave
- 1 jalur komunikasi MODBUS RTU serial RS485 master
- 2 hardware timer untuk pwm / high speed counter
- 1 jalur komunikasi TWI/I2C
- 1 jalur komunikasi SPI
Digital Input
Digital input pada PLC ini sudah mengikuti international standard IEC 61131-2 type-3 dengan voltase high adalah 11V, berjenis sinking dan terisolasi secara optik. Isolasi optik ini membuat ground input dan ground system terpisah. Pemisahan ini bertujuan agar noise dari input tidak masuk ke system PLC. Tetapi apabila anda menghendaki isolasi ini maka anda harus mengikuti wiring bagian A pada gambar dibawah. Tetapi jika tidak maka masih ada pilihan B yang akan menon-aktifkan isolasi.
Dalam aplikasi nyata terdapat beberapa alasan untuk tidak memakai isolasi atau pemisahan ground input dan ground system. Alasan-alasan tersebut diantaranya adalah:
- Lingkungan tidak banyak noise
- Menghendaki satu power supply saja untuk menghemat biaya
- Lebih simple
Apabila dikehendaki pemakaian power supply tunggal, maka anda harus menon-aktifkan isolasi dengan mengikuti wiring bagian B pada gambar. Penon-aktifan isolasi ini mengakibatkan potensi masuknya noise semakin besar tetapi pihak outseal pun juga sudah menyiapkan sebuah teknologi menghilang noise melalui software. Apabila lingkungan PLC banyak noise tetapi anda tetap menghendaki power supply tunggal untuk menghemat biaya, maka anda harus mengaktifkan input filter pada outseal studio di saat memprogram ladder diagram. Input filter ini akan menyaring noise yang masuk ke PLC secara digital.
Karena digital input pada PLC ini berjenis sinking, maka switch yang bisa langsung digunakan adalah berjenis PNP dengan voltase kerja minimum 12V.
Digital Output
Digital output pada outseal PLC mega V.2 slim ini berupa transistor NPN open collector dengan sebuah diode pengaman di setiap jalurnya. Digital output ini bertindak seperti saklar internal didalam PLC. Saklar ini satu sisi terhubung dengan pin output secara langsung dan sisi lainnya terhubung dengan ground PLC melewati sebuah diode. Karena terdapat sebuah diode menuju ground inilah maka voltase pada pin output harus positif. Seperti terlihat pada gambar, salah satu pin dari coil relay dihubungkan pada +24V DC dan pin satunya lagi dihubungkan ke digital output PLC. Saat logika pin outpput pada PLC bernilai true, maka saklar internal PLC akan menghubungkannya ke ground sehingga arus listrik dapat mengalir melalui coil relay tersebut dan mengaktifkan relay.
Namun ada satu hal penting yang harus diperhatikan terutama saat menggunakan beban induktif seperti saat menggunakan sebuah relay. Relay mempunyai coil induktif yang dapat menyimpan energi dalam bentuk medan megnet. sehingga saat terjadi pemutusan jalur oleh sakelar internal PLC, maka energi magnet dapat berubah menjadi arus listrik kembali yang arah arusnya pun tergantung dari hambatan pada kedua sisinya. Arus listrik ini berpotensi mengalir kemana-mana yang bisa menyebabkan kerusakan pada perangkat yang terhubung dengannya yakni transistor pada PLC itu sendiri. Kerusakan umumnya terjadi karena transistor internal PLC mendapatkan arus terbalik melebihi kapasitas maximumnya. Oleh sebab itulah setiap jalur output pada outseal PLC diberi tambahan flayback diode yang bertindak sebagai diode pengaman terhadap arus balik tersebut. Anda harus menghubungkan pin X+ pada PLC kepada supply positif yang digunakan oleh relay agar diode pengaman ini aktif seperti ditunjukkan oleh gambar bagian A. Contoh kesalahan dalam pengkabelan adalah seperti pada gambar bagian B. Apabila anda merangkai seperti gambar bagian B, maka relay ini mungkin akan tetap berjalan normal dan anda seperti tidak menemui kesalahan apapun. Tetapi dikemudian waktu, hal ini akan berpotensi menghancurkan transistor internal dari PLC dan ini akan seperti bom waktu yang harus dihindari.
Setting
Outseal PLC mega V2 slim mempunyai 2 jalur komunikasi serial dengan protokol RS485. 2 jalur tersebut dibedakan menjadi jalur master dan jalur slave. Berikut adalah penjelasan tentang jalur master dan slave.
| Master | Slave |
| Outseal PLC sebagai master, satu atau beberapa perangkat lain sebagai slave | Outseal PLC sebagai slave tunggal atau bersama dengan perangkat salve yang lain, berkomunikasi dengan satu perangkat master |
| Contoh: Outseal PLC sebagai master mengontrol Inverter (VFD) sebagai slave | Contoh: Outseal PLC sebagai slave dikontrol oleh sebuah HMI sebagai master |
Jalur slave pada outseal PLC juga digunakan oleh protokol lain selain RS485 yakni untuk komunikasi dengan bluetooth module, wifi module dan USB. Untuk mengurangi kesalahan komunikasi pada jalur slave ini, digunakan sebuah jumper SW2 untuk memilih jalur yang ingin digunakan. Agar lebih jelas anda dapat melihat gambar berikut.
Soket J7 adalah soket untuk modul bluetooth/wifi yang terhubung langsung dengan mikro kontroler di dalam PLC. Sedangkan pin RS485 dan soket USB harus dipisah karena jika keduanya dihubungkan maka akan terjadi error komunikasi. Soket USB digunakan untuk komunikasi dengan PC seperti saat mengirim/membaca ladder, mode online oleh outseal studio atau digunakan oleh software lain di PC seperti SCADA/desktop HMI. Sedangkan pin RS485 digunakan untuk berkomunkasi dengan HMI atau perangkat master. Pemilihan jalur ini dapat dilakukan melalui jumper SW2. Untuk berkomunikasi dengan PC melalui jalur USB seperti mengirim/membaca ladder di outseal studio maka anda harus mengatur jumper SW2 seperti pada gambar B. Sedangkan untuk menggunakan pin slave RS485 (pin A dan B ) pada board PLC untuk berkomunkasi dengan HMI anda bisa mengubah pengaturan SW2 seperti pada gambar A
Saat SW2 diarahkan ke USB maka port USB pada board PLC akan aktif dan dapat digunakan untuk mengirim, mengambil ladder diagram serta online mode dan pin RS485 (A-S dan B-S / A dan B) pada board PLC akan non aktif. Sedangkan pin RS485 untuk master akan selalu aktif seperti terlihat pada gambar berikut.
Analog
Mikrokontroler yang digunakan pada Outseal PLC Mega V.2 Slim adalah ATMEGA128A dimana mikrokontroler ini mempunyai ADC (Analog to digital converter) yang hanya mempunyai range voltase input 0-5V saja oleh sebab itu segala input di luar range ini harus diubah menjadi range 0-5V. Atau bahkan jika inputnya berupa arus listrik maka harus diubah ke voltase terlebih dahulu dengan range 0-5V juga. Selama sensor atau signal yang akan dibaca mempunyai range dibawah 5V maka senor tersebut dapat langsung disambungkan ke PLC. Namun jika range nya melebihi 5V misal 0-10V, maka pengubahan range input dari 0-10V menjadi 0-5V harus dilakukan sendiri oleh pengguna PLC di luar rangkaian PLC. Pengubahan range voltase ini hendaknya dilakukan menggunakan sebuah opamp sehingga impedansi outputnya menjadi sangat kecil.
Apabila input yang ingin dibaca adalah arus listrik, maka sebuah shunt resistor harus ditambahkan untuk mengubah arus tersebut menjadi voltase. Board outseal PLC Mega V.2 Slim sudah dilengkapi dengan slot untuk memasang resistor shunt dan terdapat jumper untuk mengaktifkannya. Resistor shunt dibiarkan kosong pada PCB dan harus dipasang sendiri oleh pengguna PLC sesuai dengan nilai yang diinginkan. Umumnya sensor diindustri mempunyai output 4-20mA oleh sebab itu perhitungan shunt resistor hendaknya mengikuti persamaan berikut.
V = I.R
V = Tegangan listrik (mV)
I = Arus listrik (mA)
R = Hambatan listrik (Ω)
Sehingga perhitungan nilai resistor menjadi
R = V/I
Contoh, untuk mengubah arus listrik 0-20mA menjadi 0-5V maka diperlukan nilai Shunt resistor sebagai berikut:
R = 5000 mA / 20 mA = 250Ω
Dengan pertimbangan adanya penurunan tegangan akibat tegangan listrik yang keluar dari port USB harus melewati dioda terlebih dahulu, battery laptop dalam kondisi “Low” atau akibat lain, maka disarankan menggunakan 4,9V atau dibawahnya (bukan 5V) sebagai tegangan referensi, sehingga dihitung seperti berikut
R = 4900 mA / 20 mA = 245 Ω
R = 4800 mA / 20 mA = 240 Ω
Resistor yang dipakai hendaknya mempunyai toleransi kesalahan yang kecil
Jumper shunt (JPS) harus disambungkan agar resistor shunt aktif. Jumper shunt sudah disediakan di baord PLC bagian bawah. Terdapat dua jumper yakni JPS1 untuk input jalur 1 (A1) dan JPS2 untuk input A2.
Di dalam rangkaian analog input PLC juga sudah ada resistor penurun arus dan diaode jenis schottky untuk mengamankan over voltage pada input. Dengan pengaman itu maka walupun secara tidak sengaja input A1 tersambung ke supply 24V maka tidak akan merusak input PLC.
Power Supply
Konsumsi energi dari board PLC saat semua led menyala adalah kurang dari 0.5 Watt, dengan tegangan kerja 5V maka arus listrik maximunnya hanya sekitar 100mA. Oleh sebab itu PLC ini bisa bekerja normal walaupun sumber energinya hanya didapatkan dari port USB. Jika menggunakan power supply dari luar, maka power supply 0.5W juga sudah mencukupi untuk mengoperasikan board PLC. Konsumsi energi akan berubah jika menggunakan relay. Umumnya relay coil 24V membutuhkan arus 50mA, relay coil 12V membutuhkan arus 80mA dan relay coil 5V membutuhkan arus 100mA. Oleh sebab itu jika PLC ini dipasangkan dengan 8 buah relay 24V maka membutuhkan tambahan arus sekitar 400mA. Digital input PLC membutuhkan arus max 20mA tiap jalur sehingga untuk 8 jalur dibutuhkan 160mA. Sehingga jika hanya satu power supply saja yang digunakan untuk seluruh system PLC yang meliputi PLC board, output dan input, maka direkomendasikan menggunakan power supply 24V dengan arus minimum sebesar 100mA + 400mA + 160mA = 660mA (0,6A) sehingga power supply 24V 1A (24 Watt) dirasa sudah mencukupi untuk digunakan. Namun, power supply di pasaran terkadang tidak sesuai dengan specs tertulis pada produk oleh sebab itu kami merekomendasikan power supply minimum adalah 24V 1.5A (36 Watt) semakin besar watt nya akan lebih baik.
Konfigurasi untuk pemakaian power supply tunggal atau terpisah dapat dilihat pada gambar berikut
Jika menggunakan power supply tunggal maka GIN harus disambung dengan Ground PLC yang dapat dilakukan melalui kabel seperti pada gambar A atau dapat juga dengan cara menghubungkan jumper JP2 seperti pada gambar B.
