PLC
(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)
PENGERTIAN
Programmable Logic Controllers (PLC) adalah
komputer elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki
fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam .
Definisi Programmable Logic Controller
Menurut Capiel
(1982) adalah :
Sistem elektronik yang beroperasi secara dijital
dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini
menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi
yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan,
perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses
melalui modul-modul I/O dijital maupun analog .
·
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
1. Programmable
Menunjukkan
kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang
dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic
Menunjukkan
kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni
melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi,
negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller
Menunjukkan
kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output
yang diinginkan.
PLC ini
dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu
sistem kontrol. Selain dapat diprogram,
alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak
memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini
memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat
dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang
sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.
Alat ini
bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu
waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan
terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga
dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas
Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus.
Secara umum fungsi
PLC adalah sebagai berikut:
1.
Sekuensial Control
PLC memproses input
sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik
secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau
langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya
temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan
sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas)
atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Sedangkan Fungsi PLC secara khusus
adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized Numerical Control).
Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih
lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi
dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing,
membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC
Yaitu menerima sinyal
masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika
terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam
memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau
peralatan lainnya.
Bahasa
pemograman PLC
Terdapat lima tipe bahasa pemrograman
yang bisa dipakai untuk memprogram PLC, meski tidak semuanya di-support oleh
suatu PLC, yaitu antara lain :
1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)
2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)
3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet
4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual Basic
1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)
2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)
3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet
4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual Basic
Penulis akan membahas bahasa
pemrograman PLC yang paling populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu
Ladder Diagram, dengan menggunakan contoh rangkaianInterlock. Ladder
Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan
simbol-simbol komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact), blok-blok
fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional,
serta blok fungsi yang didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu,
karena Ladder Diagram menggunakan pendekatan grafis, maka programmer menjadi
lebih mudah untuk melakukan troubleshooting pada program yang
akan dijalankan pada PLC.
Pemanfaatan Programmable Logic
Controller (PLC) dalam Dunia Industri
Perkembangan industri dewasa ini,
khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat pesat seiring dengan
meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai
industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan
mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara
kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk
kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan
efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan
sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).
Dalam era industri modern, sistem
kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang
digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan
(misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol
tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar
yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis.
Sebabnya jelas mengacu pada
faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu
sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan
sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya
ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis
industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai
pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri
lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya
(misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan
trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang
mendorong populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan
gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya. Apakah
Sebenarnya PLC itu? NEMA (The National electrical Manufacturers Association)
mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori
yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan
mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial,
pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis
mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang dapat
memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang
amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis
mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran
sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian
besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC,
akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan
data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan
proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai
kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa
subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya
terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah
proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol
yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu
menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous
process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.
Piranti Penyususnan PLC
Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai
perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri
sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi
(perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada
umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami
standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti)
berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.
Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya
selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang
sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup).
Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai
spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni
Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu
PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:
1.
Prosesor
berfungsi:
- Mengoperasikan dan
mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel
yang ada.
- Mengeksekusi program kontrol.
2.
Memori,
yang berfungsi:
- Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan
berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang
merupakan program pengendali proses.
Pada PLC
tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul,
yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut
bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja
pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah
prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas
memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori 384
Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem
operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8
Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas
memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai
mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula
tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk
mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar
dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan
dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi
mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan
ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul
Program Perangkat Lunak PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk
State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL
(Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan
proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua
instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program
itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa
ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu
pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi
operasi I/O yang tengah berlangsung.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
1.
Modul
masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
- Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V)
atau arus C(4-20mA).
- Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC
(4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.
2.
Modul
keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
·
Tegangan
DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)
·
Tegangan
AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
·
Keluaran
analog (12-bit).
·
Keluaran
word (16-bit/paralel)
·
Keluaran
cerdas.
·
Keluaran
ASCII.
·
Port
komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant
yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan
merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang
kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real
time dan bersifat multi tasking,.
Anda bayangkan bahwa pada suatu
unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk
mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup
yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan
kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan….
Pada saat yang sama sistem
pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian
PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus
kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi
berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang
memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC
saat ini.
Sekian dari saya maaf bila ada kekurangan
Asalamualaikum wr. wb… :D
sumber : http://kusuma-w-arya.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-plc-dan-jenis-jenis-plc.html
sumber : http://kusuma-w-arya.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-plc-dan-jenis-jenis-plc.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar