Segala Hal Tentang PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL)

Salah satu dari sistem kontrol atau sistem otomasi selain relay, adalah sistem PLC atau Programmable Logic Controller alias Logika Kontrol Terprogram jika diartikan ke dalam bahasa Indonesia. Dulunya sistem ini tidak digunakan, baru dipakai dalam beberapa tahun terakhir sebagai pengganti dari sistem kontrol berbasis relay. Alasannya yaitu lebih efektif, efisien, dan juga fleksibel.

Pada kesempatan kali ini, kami akan membahas mengenai segala hal tentang PLC. Mari simak artikel berikut ini.




Apa Itu PLC?

Programmable logic controller - Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller

Secara mendasar PLC adalah suatu peralatan kontrol yang dapat diprogram untuk mengontrol proses atau operasi mesin. Kontrol program dari PLC adalah menganalisa sinyal input kemudian mengatur keadaan output sesuai dengan keinginan pemakai.

Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC adalah suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuen, timingcounting, dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol.

Sedangkan menurut (Capiel, 1982) PLC adalah sistem elektronik digital yang dirancang untuk pemakaian pada industri. Memakai memori yang bisa diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logic, urutan, perwaktuan, pencacahan dan aritmatika untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.

Sejarah PLC

PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian system control mesin berbasis relay. Bedford Associates (Bedford, MA) mengajukan sebuah usulan yang diberi nama MODICON (Modular Digital Conntroller) untuk perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan lain mengajukan system berbasis computer. Modicon 084 merupakan PLC pertama di dunia yang digunakan pada produk komersil.

Modicon 084

Saat kebutuhan produksi berubah, demikian juga dengan system control-nya. Hal ini menjadi sangat mahal jika terlalu sering terjadi perubahan. Karena relay merupakan alat mekanik, maka tentu saja memiliki umur atau masa penggunaan yang terbatas, dan juga membutuhkan jadwal perawatan yang ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika banyak relay yang digunakan. Bayangkan jika sebuah panel control yang dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relay yang terdapat pada system control tersebut. Bagaimana kompleksnya melakukan pengkabelan pada relay-relay tersebut.
Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser mesin kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup popular digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Microposesor konvensional kekurangan daya dalam menyelesaikan logika PLC secara cepat untuk semua PLC, kecuali PLC kecil. Setelah mikroposesor konvensional mengalami perbaikan dan pengembangan, PLC yang besar mulai banyak digunakan. Hingga saat ini ada yang masih berbasis pada AMD 2903. Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada sekitar awal tahun 1973. Sistem yang pertama adalah Modbusnya MODICON.
Dengan demikian PLC bisa melakukan komunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin sesungguhnya yang dikontrol. Sekarang, kemampuan komunikasi ini dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut terlibat. Tetapi kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk untuk protokol dan jaringan yang tidak compatible. Tetapi bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC.
Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protocol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor’s Manufacturing Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak melalui pemrograman simbolik dengan computer PC dari pada terminal pemrogram atau penggunaan pemrogram genggam (handheld programmer). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan sebuah control relay tunggal (seperti produk ZEN Programmable Relay dari Omron). Tahun 1990-an dilakukan reduksi protocol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protocol-protokol popular yang bertahan pada tahun 1980-an. Standart terakhir (IEC 1131-3) berusaha untuk menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standard internasional. Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC yang dapat diprogram dalam diagram fungsi blok, daftar instruksi,  dan teks terstruktur secara bersamaan.

Konsep PLC

Sesuai namanya, ada tiga konsep utama dari PLC yaitu Programmable, Logic, dan Controller. Berikut masing-masing penjelasannya :

  1. Programmable, yaitu PLC memiliki kemampuan menyimpan memori program. Program ini bisa berubah-ubah, tergantung dari fungsi dan kegunaannya.
  2. Logic, yaitu PLC memiliki kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU). Maksudnya adalah PLC dapat melakukan beragam operasi. Membagi, menambah, kali, negasi, OR, AND dan lain-lain.
  3. Controller, kemampuan PLC dalam mengontrol atau mengatur sebuah proses untuk menghasilkan output tertentu.

Jenis, Software, dan Merk PLC

Ada dua jenis PLC yang digunakan untuk keperluan komersial atau industri, yaitu:

  1. PLC Compact :

PLC Compact adalah jenis PLC dengan fasilitas terpadu yang sudah menjadi satu dengan beragam kemampuan yang dapat memudahkan pengaturan proses mesin. PLC compact memiliki modul input atau output yang letaknya sama dengan power supply dan CPU.

  1. PLC Modular :

PLC Modular adalah jenis PLC yang memiliki fitur lengkap dan dapat memenuhi segala kebutuhan dalam otomatisasi termasuk level presisi tingkat tinggi dan pengaturan proses mesin yang sangat rumit. PLC Modular terdiri dari sejumlah variabel input dan output. Input dan output dapat ditambahkan ke sistem PLC modular oleh pengguna.

sekarang ini banyak software yang dapat membantumu mengasah kemampuan dalam menggunakan PLC. Berikut adalah beberapa aplikasi yang dapat dipelajari :

1. WinProLadder PLC Software

Software yang dapat dipakai di PLC Fatek. Dilengkapi tools simulasi yang berjalan tanpa perangkat keras PLC sehingga cocok untuk pemula. Tersedia untuk windows dan linux jadi pengguna bisa memilih sesuai sistem operasi yang digunakan pada perangkat nya. Bahkan sekarang dapat diakses secara online.

2. I-TriLoGi

Pengguna dapat membuat simulasi secara real time sehingga bisa langsung mendeteksi apakah program yang sudah dibuat berhasil atau tidak. Menariknya, aplikasi ini dapat berjalan tanpa terhubung ke PLC. Mode pengalamatannya pun sangat sederhana jadi mudah dipakai. Ada juga versi yang berbayar yaitu PLC kabel FMD dan EZ.

3. WPLSoft

Dikembangkan oleh Delta Electronic yang ditujukan untuk windows. Aplikasi ini dapat dipakai bersamaan dengan PLC Delta. Software ini dikembangkan dengan bahasa ladder. Fitur utama simulator PLC built-in yang bisa dipakai secara real time dan memiliki fitur perbandingan program.

4. Micro Ladder

Software ini digunakan pada perangkat dengan sistem operasi windows. Namun, hanya bisa digunakan dengan PLC Siera. Jadi kalau selain PLC Siera tidak bisa digunakan. Software ini terdiri dari banyak instruksi I/O digital dan analog dengan dua bahasa pemrograman logika dan C.

5. Open PLC Editor

Aplikasi satu ini dapat membuat program dengan menggunakan salah satu dari 5 bahasa pemrograman PLC. Bahkan PLC Editor terdiri dari semua fungsi pemrograman dan memiliki simulator.

6. Do-More Designer

Aplikasi ini memiliki tampilan yang user friendly. Bahasa yang digunakan adalah logika tangga dan disertai simulator bawaan untuk pengujian program. Bisa digunakan di browser apapun, disertai banyak tools pendukung ketika install. Berguna untuk membuat program dan komunikasi yang lebih baik.

Saat ini banyak merek serta type PLC yang dipakai di industri. Masing masing PLC memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. Tinggal pilih saja bedasarkan kebutuhan serta biaya yang mencukupi. Berikut Adalah beberapa merk dari PLC yang banyak digunakan di dunia industri :

  • Siemens : menggunakan software Simatic dengan tipe micro S7-200 & S7-1200 dan tipe modular S5-115U, S7-300 & S7-400
  • Alien Bradley : menggunakan software RS Logix dengan tipe Logix-5 Family PLC 5 dan tipe Logix-500 Family SLC-500 & Micrologix. Selain itu juga memakai ControlLogix, CompactLogix serta FlexLogix.
  • Omron : menggunakan software CX-Programmer dengan tipe micro CPM1A, CP1E & CP1L, tipe basic CJ1M & CQM1H, dan juga tipe modular CJ1H/CJ1G & CS1H/CS1G.
  • Mitsubishi : memakai software MELSOFT series dengan tipe compact MELSEC FX3UC, MELSEC FX3G, MELSEC FX1N & MELSEC FX1S, tipe modular  Q-Series Q00UJCPU, dan tipe kontrol proses Q12PHCPU.

 

Selain itu, masih banyak merek-merek PLC lain yang kerap digunakan di dunia industri yaitu :

  • Schneider Automation
  • Reliance
  • Hitachi
  • Modicon/Gould
  • AutomationDirect/PLC Direct/Koyo
  • Cutler Hammer
  • Haiwell
  • dan masih banyak lagi yang lainnya.

Komponen PLC

Setiap perangkat tentunya mempunyai komponen utama yang dapat berguna sebagai pendukung agar fungsinya dapat berjalan dengan baik. Begitupun pada PLC, adapun komponen utama didalamnya adalah sebagai berikut :

1. Central Processing Unit (CPU)

CPU

www.pexels.com

Central Processing Unit adalah jantung dari sistem PLC. CPU mempunyai fungsi untuk mengontrol dan mengawasi semua pengoperasian pada PLC dan menjalankan program yang disimpan didalam memori. CPU juga dapat memproses waktu pengawasan dan pelaksanaan perangkat lunak serta menterjemahkan program perantara yang umumnya berisi logika.

2. Memory

Memory

unsplash.com

Memori pada PLC mempunyai fungsi untuk menyimpan program dan memberikan lokasi hasil perhitungan dapat disimpan didalamnya. PLC menggunakan memori semi konduktor seperti RAM (Random Acces Memory), ROM (Read Only Memory) dan PROM (Programmable Read Only Memory). RAM mempunyai waktu akses yang cepat dan program yang terdapat didalamnya dapat diperbaharui sesuai dengan keinginan pengguna nya. Karena RAM merupakan volatile memory (memori yang datanya dapat ditulis atau dihapus, dan data akan hilang ketika tidak mendapat power / daya), maka PLC harus diberikan supply cadangan daya listrik berupa baterai yang disimpan pada komponen tersebut. Biasanya CMOS RAM dipilih untuk pemakaian daya yang rendah, baterai ini juga mempunyai jangka waktu cukup lama sekitar lima tahun sebelum harus diganti.

3. Input/Output

Input / Output plc

www.pexels.com

Input/output menjadi sebuah modul yang penting pada PLC. Alasannya, karena PLC berfungsi untuk memproses atau mengoperasikan sebuah mesin. Peran input/output akan menjadi peratara diantara perangkat kontrol dengan CPU. Input pada PLC adalah untuk menghubungkan suatu peralatan dari sinyal. Selain itu, ada juga input poin yang akan menjadi sinyal dan dikirimkan pada PLC serta memberikan suatu lokasi didalam memori. Lokasi memory ini dapat disebut dengan input bit. Setiap input/output memiliki alamat dan nomor urutan khusus yang dimilikinya selama membuat program untuk memonitor aktivitasnya. Adapun indikasi urutan statusnya yang ditandai dengan LED (Light Emiting Diode) pada PLC, hal ini bertujuan untuk pengecekan proses pengoperasiannya.

4. Power Supply

Power Supply PLC

www.pexels.com

Tanpa Power Supply, PLC tidak akan dapat beroperasi. Power Supply berguna sebagai sumber daya dari PLC, sehingga ia dapat beroperasi dan menjalankan fungsi-fungsinya. Power Supply akan mengkonversikan pasokan listrik dari PLN (220V) ke daya yang dibutuhkan CPU serta modul input/output.

Prinsip Kerja PLC

Prinsip Kerja PLC

pixabay.com

Prinsip kerja PLC  adalah hal yang bisa dibilang cukup sederhana sehingga dapat dengan mudah kita pahami. Dimulai dari sistem antarmuka input/output yang dihubungkan dengan field devices yang nantinya akan terkoneksi pada suatu mesin atau komponen lainnya. Umumnya, field devices dapat berupa komponen analog ataupun discrete seperti limit switches, motor starter, solenoid dan sebagainya. Selama operasi tersebut, PLC akan melakukan tiga proses yang dapat disebut dengan scanning, diantaranya :
  • PLC Membaca dan menerima data dari field devices melalui antarmuka input.
  • PLC Mengeksekusi atau menjalankan program yang tersimpan pada sistem dimemorinya berdasarkan data yang diterima dari field devices.
  • PLC Menulis dan Memperbarui keadaan dari field devices melalui antarmuka output.
Selanjutnya input/output akan membentuk sistem antarmuka, sehingga field devices dapat terhubung dengan controller. Tujuan sistem antarmuka ini ialah untuk mengkondisikan sinyal-sinyal berbeda yang masuk dan selanjutnya akan dikirimkan pada field devices. Sinyal yang diterima dari sensor akan dihubungkan ke terminal yang terdapat pada antarmuka input. Sedangkan komponen yang ingin dikendalikan akan dihubungkan ke terminal yang terdapat pada antarmuka output. Selain itu, kebutuhan PLC adalah programming devices berupa Personal Computer (PC) yang berguna untuk membuat perintah atau instruksi didalamnya.

Fungsi PLC

Secara umum fungsi PLC dibagi menjadi dua, yaitu kontrol sekuensial dan monitoring plant. Berikut ini penjelasan setiap fungsinya:

1. Kontrol Sekuensial
Fungsi ini dapat diartikan sebagai penjagaan, agar setiap langkah-langkah dalam proses sekuensial berlangsung sesuai dengan urutan yang tepat. Proses input sekuensial umumnya berupa sinyal biner yang akan dikelola kembali sehingga menjadi output.
2. Monitoring Plant
Fungsi ini akan mampu memonitor atau mengawasi suatu sistem (seperti tekanan, temperatur) dan akan menampilkan pesan tersebut ke operator. Selain itu, fungsi ini juga akan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses kontrolnya, contohnya seperti nilai sudah melebihi batas.

Fungsi Khusus PLC

Sedangkan fungsi PLC secara khusus mempunyai peran sebagai pemberi masukan atau input ke CNC (Computerized Numerical Control) untuk pemrosesan lebih lanjut. Dibanding PLC, CNC mempunyai tingkat ketelitian yang lebih tinggi dan mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses penyelesaian, moulding, membentuk benda kerja dan sebagainya.
Selain itu, berikut fungsi khusus lain dari PLC (secara umum):
  1. Sebagai Relay Logic
  2. Sebagai Pengunci (Locking)
  3. Sebagai Pencacah (Counting)
  4. Sebagai Penambah
  5. Sebagai Pengurang
  6. Sebagai Pengatur Waktu (Timing)
  7. Untuk Kontrol PID (Proportional Integral Derivative)
  8. Untuk Operasi BCD (Binary Coded Decimal)
  9. Untuk Membuat Manipulasi Data
  10. Untuk Membuat Pembanding
  11. Untuk Membuat Pergeseran

Ciri Khusus PLC

Ada beberapa ciri khusus plc, yaitu :

  1. PLC dirancang untuk dipakai di lingkungan-lingkungan bidang industri. Komponen ini dirancang untuk debu, panas, guncangan dan lain-lain.
  2. PLC dibuat untuk mudah dioperasikan. Misalnya oleh teknisi pabrik.
  3. PLC PLC sebagian besarnya tidak dilengkapi dengan monitor. Tapi PLC dilengkapi dengan peripheral port, fungsinya untuk memasukkan program dan memonitor datanya.

Bahasa Pemrograman PLC

PLC adalah komponen yang memiliki bahasa pemrograman. Ada lima jenis bahasa pemrograman yang biasa dipakai untuk membuat PLC bekerja, meskipun semuanya tidak di-support oleh PLC. Berikut adalah lima jenis bahasa pemrograman yang biasa dipakai :

  1. Bahasa Program LD (Ladder DIagram)
  2. Bahasa Program IL (Instruction List) atau SL (Statement List)
  3. Bahasa Program SFC / Grafcet (Sequential Block Diagram)
  4. Bahasa Program FBD (Function Block Diagram)
  5. Bahasa Program High Level. Misalnya seperti Visual Basic

Dan untuk membuat sebuah rancangan sistem sendiri harus diperhatikan hal-hal berikut:

  1. Identifikasi Permasalahan
  2. Membuat Flow Chart
  3. Membuat program dalam bentuk diagram

Kelebihan dan Kekurangan PLC

Sebagai salah satu jenis dari system control, tentu saja ada kelebihan dan kekurangannya. Berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangan dalam menggunakan sistem PLC :

Kelebihan

  • PLC berbeda karena lebih kuat
  • PLC berbeda karena menggunakan OS yang andal.
  • Ekesekusi prosesor sangat cepat.
  • Tidak membutuhkan banyak perawatan.
  • Mudah dijalankan dan mudah dikembangkan.
  • Lebih hemat daya jika dibandingkan dengan relay.
  • Memiliki lebih dari satu bahasa pemrograman.
  • Biaya pemasangan yang terjangkau.
  • Dokumentasi yang baik.
  • Dan masih banyak lagi keunggulan lainnya

Kekurangan

  • Masih membutuhkan seorang programmer untuk menjalankan program. Toh tidak mungkin program berjalan langsung tanpa dihidupkan manusia terlebih dahulu.
  • Bisa jadi mahal jika harus mengotomatisasi aplikasi dengan parameter tetap untuk produksi massal dibandingkan mikrokontroler atau relay.
  • Dalam beberapa kondisi membutuhkan eksekusi kecepatan yang sangat tinggi yang tidak mungkin bisa dicapai dalam PLC.

Pada hakikatnya, tujuan utama diciptakannya system ini adalah untuk mempermudah pekerjaan dalam bidang industri. Demikianlah artikel mengenai Segala Hal Tentang PLC. Semoga informasi dalam artikel ini dapat bermanfaat dan dapat menambah wawasan untuk kita semua.

Bagaimana menurut Kamu mengenai PLC?

Sumber : tutorteknik.com, blog.unes.ac.id, kelasplc.com, laskarotomasi.com, ruang-server.com, ndoware.com, sinaupedia.com

Permanent link to this article: https://www.berilmu.com/blog/segala-hal-tentang-plc-programmable-logic-control/