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.
melalui program manual, yang biasa disebut dengan Programming Console. Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC membutuhkan perangkat sendiri-sendiri. Saat ini fasilitas PLC dengan komputer sangat penting sekali artinya dalam pemrograman-ulang PLC dalam dunia industri. Sekali sistem diperbaiki, program yang benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi. Selain itu perlu dilakukan pemeriksaan program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi perubahan atau sebaliknya, apakah program sudah berjalan dengan benar atau tidak. Hal ini membantu untuk menghindari situasi berbahaya dalam ruang produksi (pabrik), dalam hal ini beberapa pabrik PLC telah membuat fasilitas dalam PLC-nya berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi, yang mampu melakukan pemeriksaan program sekaligus pengawasan secara rutin apakah PLC bekerja dengan baik dan benar atau tidak. Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram PLC memberikan kebebasan berbagai macam pilihan seperti: memaksa suatu saklar (masukan atau keluaran) bernilai ON atau OFF, melakukan pengawasan program (monitoring) secara real-time termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini diperlukan untuk memahami program sekaligus dapat digunakan untuk pelacakan kesalahan. Pemrogram dapat memberikan nama pada piranti masukan dan keluaran, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun komentar pada program, maka akan mudah nantinya dilakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program dan pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut.
2.1 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.
Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler lengkap).
Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit. Biasanya untuk produk-produk PLC buatan Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu, sedangkan untuk produk Eropa banyak menggunakan Siemens dan Motorola untuk produk-produk Amerika. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran (sesuai dengan proses atau p rogram yang dijalankan). Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa agar dapat dipastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal ini bisa dijumpai dengan adanya indikator lampu pada badan PLC sebagai indikator terjadinya kesalahan atau kerusakan.
Tugas dari CPU dalam PLC adalah mengontrol dan mensupervisi semua operasi PLC, sebuah komunikasi internal atau "Bus System" membawa informasi dari dan ke CPU, I/O, dan memori.
Seperti ditunjukkan pada gambar di bawah, bahwa CPU dihubungkan ke memori dan I/O oleh tiga macam Bus, yaitu:
• Control Bus
• Address Bus
• Data Bus
Control Bus, mengijinkan CPU mengontrol kapan harus menerima atau mengirimkan informasi dari salah satu yaitu I/O atau memori.
Address Bus, mengijinkan CPU untuk menetapkan alamat untuk membuka komunikasi pada daerah tertentu yang ada di memori atau I/O.
Data Bus, mengijinkan CPU, memori dan I/O untuk saling tukar-menukar informasi (data). Jumlah garis paralel dalam address bus ditentukan oleh besarnya lokasi memori yang dapat dialamatkan, sedangkan ukuran dari data bus menentukan besarnya jumlah bit informasi yang dapat dilewatkan antara CPU, memori dan I/O.
2.2 Memory
Untuk menyimpan program dan data PLC menggunakan memori semikonduktor seperti RAM (Random Access Memory) atau PROM (Programmable Read Only Memory) seperti EPROM atau EEPROM.
Dalam beberapa hal RAM digunakan utnuk pemrograman awal dan pengujian, sebab dengan menggunakan RAM ini dapat dengan mudah melakuan pengubahan program. RAM yang ada di PLC ini dilengkapi dengan backup-battery yang berfungsi untuk mempertahankan agar program tidak hilang ketika sumber daya PLC dimatikan.
C. PLC ( Programable Logic Controller )
Rele magnit sudah banyak dipakai untuk kontrol logika di industri beberapa tahun lamanya dan sampai sekarang dan akan tetap dipakai secara luas pada tahun-tahun berikutnya. Oleh karena pengembangan bahan, konstruksi dan desain, rele mampu beroperasi ribuan kali tanpa mengalami gangguan. Namun demikian dalam beberapa hal atau pada kondisi tertentu logika elektronika lebih baik dari pada logika rele. PLC telah diproduksi oleh perusahaan ternama seperti Mitsubishi, Omron, Festo, Sneider, Siemens, LG, Panasonic, Zen dll dengan software pemograman yang berbeda tapi prinsip jenisnya sama seperti Ladder ( diagram tangga ), Logic ( gerbang logika ),Mnemonik ( statement list ).
PLC pada dasarnya dibuat dan dikembangkan untuk digunakan menggantikan rele yang dipakai dalam sistem control.
1. Keuntungan menggunakan PLC
Akhir-akhir ini PLC dalam aplikasi banyak dipakai di industri-industri, karena PLC ini mempunyai keunggulan-keunggulan spesifik. Ada beberapa keuntungan yang dapat kita peroleh apabila kita menggunakan PLC dalam aplikasi kontrol di industri.
Ini akan terlihat dengan jelas kalau kita lihat dari beberapa segi, diantaranya:
• Ditinjau Dari Segi Biaya
Jika sebuah aplikasi kontrol yang komplek dan menggunakan banyak rele, maka akan lebih murah apabila kita menggunakan / memasang satu buah PLC sebagai alat kontrol.
Salah satu masalah apabila aplikasi kontrol menggunakan rele adalah sama saja dengan mengeluarkan biaya untuk membuat satu rangkaian kontrol yang digunakan untuk satu buah aplikasi kontrol. Ini berarti apabila kita akan membuat satu atau lebih rangkaian kontrol yang sejenis akan memerlukan biaya tambahan.
Tetapi dengan menggunakan PLC kita dapat membuat rangkaian kontrol yang sejenis tanpa memerlukan biaya tambahan untuk membeli komponen kontrol, sebab komponen kontrol yang diperlukan dalam sistem kontrol tersebut dapat disimulasikan oleh PLC, seperti contohnya: timer, counter, sequencer, dan sebagainya.
• Ditinjau dari Segi Fleksibilitas
PLC dapat dengan mudah diubah-ubah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dengan cara memrogram ulang sesuai dengan yang diinginkan, tidak seperti pada kontrol rele kita harus melakukan pengawatan ulang dan ini tentu saja akan memakan waktu dan biaya.
• Ditinjau dari Segi Keandalan
PLC jauh lebih andal jika dibandingkan dengan kontrol rele. PLC didesain untuk bekerja dengan keandalan yang tinggi dan jangka waktu pemakaian yang lama pada lingkungn industri.
PLC ini juga diproteksi terhadap kemungkinan kerusakan akibat surja pada bagian I/O-nya, yaitu dengan cara menggunakan rangkaian isolasi opto (cahaya).
Dengan menggunakan batere cadangan (back-up) pada RAM atau EPROM untuk menyimpan atau menjaga program aplikasi, maka dapat dijamin waktu produksi yang vital tidak akan hilang yang dikarenakan oleh program hilang atau penyimpangan setelah terjadi kesalahan dalam sistem kontrol.
• Mempunyai Kemampuan Seperti Komputer
Pada dasarnya PLC adalah komputer juga, dan ini berarti kita dengan menggunakan PLC dapat mengumpulkan dan memroses data. PLC dapat pula melakukan diagnosa dan menunjukkan kesalahan apabila terjadi gangguan, sehingga ini sangat membantu dalam melakukan palacakan gangguan.
PLC juga dapat berkomunikasi dengan PLC lain termasuk juga dengan komputer. Sehingga kontrol dapat ditampilkan di layar komputer, didokumentasikan, serta gambar kontrol dapat dicetak dengan menggunakan printer.
• Mudah dalam Melakukan pelacakan Gangguan Kontrol
Pada layar monitor dapat ditampilkan gambar kontrol, sehingga kita dapat dengan mudah mengamati apa yang terjadi di sistem kontrol. Ini memungkinkan orang untuk melakukan evaluasi terhadap kontrol dan melakukan pengubahan atau perbaikan dengan cukup memasukkan perintah melalui papan ketik (keyboard).
2. Pengertian PLC
PLC adalah sebuah alat kontrol yang bekerja berdasarkan pada pemrograman dan eksekusi instruksi logika.
PLC mempunyai fungsi internal seperti timer, counter dan sift register dll.
PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses guna mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram dalam memori. Dan sebagai hasilnya adalah berupa sinyal output. Sinyal output inilah yang dipakai untuk mengendalikan peralatan atau mesin. Antarmuka (interface) yang terpasang di PLC memungkinkan PLC dihubungkan secara langsung ke actuator atau transducer tanpa memerlukan rele
3. Tiga bagian pokok PLC
Pada prinsipnya PLC mempunyai tiga bagian pokok yang masing-masing mempunyai tugas yang berbeda, tiga bagian tersebut adalah:
• Pemroses
• Memori
• Input/Output
Input yang diberikan ke PLC disimpan dalam memori, kemudian diproses oleh PLC berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram sebelumnya. Hasil proses adalah berupa output, output inilah yang dipakai untuk mengontrol peralatan. Kerja dari PLC ini sepenuhnya tergantung dari program yang terdapat di memori ini.
4. Catu daya PLC
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu. Pengguna harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda.
Catu daya listrik ini biasanya tidak digunakan untuk memberikan catu daya
langsung ke masukan maupun keluaran, artinya masukan dan keluaran murni
merupakan saklar (baik relai maupun opto isolator). Pengguna harus menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk masukan dan keluaran PLC. Dengan cara demikian, maka lingkungan industri dimana PLC digunakan tidak akan merusak PLC-nya itu sendiri karena memiliki catu daya terpisah antara PLC dengan jalur-jalur masukan dan keluaran.
5. Masukan-masukan PLC
Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan
sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti-piranti masukan lainnya. untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status suatu keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya, berapa cacah barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya, maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan tersebut dapat berupa logik (ON atau OFF) maupun analog. PLC kecil biasanya hanya memiliki jalur masukan digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima masukan analog melalui unit khusus yang terpadu dengan PLC-nya. Salah satu sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4 hingga 20mA (atau mV) yang diperoleh dari berbagai macam sensor. Lebih canggih lagi, peralatan lain dapat dijadikan masukan untuk PLC, seperti citra dari kamera, robot (misalnya, robot bisa mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu informasi bahwa robot tersebut telah selesai memindahkan suatu objek dan lain sebagainya) dan lain-lain.
6. Pengaturan atau Antarmuka Masukan ( Modul Input )
Antarmuka masukan berada di antara jalur masukan yang sesungguhnya dengan unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang bisa merusak CPU itu sendiri.
PLC memerlukan peralatan modul I/O. Modul I/O ini berfungsi untuk mengubah tegangan yang umum dipakai pada kontrol rele (220 VAC, 24 VDC, atau yang lainnya) ke dalam tegangan level TTL untuk dimasukkan ke PLC. Gambar berikut ini menunjukkan rangkaian dasar dari peralatan yang dipakai untuk mengkondisikan dan memodifikasi sinyal output dari luar PLC.
Modul antar masukan ini berfungsi untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan (misalnya, masukan dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC harus dikonversikan menjaid tegangan 5 VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU). Hal ini dengan mudah dilakukan menggunakan rangkaian opto-isolator sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut
Penggunaan opto-isolator artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali antara dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik' dipisahkan (perhatikan gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Kerjanya sederhana, piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto osilator), akibatnya photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt). Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu.
7. Keluaran-keluaran PLC ( modul output )
Sistem otomatis tidaklah lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran atau fasilitas untuk menghubungkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa alat atau piranti yang banyak digunakan adalah motor, selenoida, relai, lampu indikator, speaker dan lain sebagainya. Keluaran ini dapat berupa analog maupun digital. Keluaran digital bertingkah seperti sebuah saklar, menghubungkan dan memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog (misalnya, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga diperoleh kecepatan putar tertentu).
Sebagaimana pada antarmuka masukan, keluaran juga membutuhkan antarmuka yang sama yang digunakan untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal, sebagaimana ditunjukkan pada gambar I .3 Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optoisolator sekarang adalah CPU, sedangkan yang membaca status photo transistor ( PLC dengan output transistor berbeda dngan PLC dengan ouput relay ), apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar