SISTEM KENDALI / KONTROL

     Kata kontrol sering kita dengar dalam pembicaraan sehari-hari. Kata kontrol disini dapat diartikan "mengatur", dan apabila kita persempit lagi arti penggunaan kata kontrol dalam teknik elektro adalah, suatu peralatan atau kelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi suatu mesin untuk menetapkan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang diinginkan.

Sistem yang mempunyai kemampuan untuk melakukan start, mengatur dan memberhentikan suatu proses untuk mendapatkan output sesuai dengan yang diinginkan  disebut "SistemKontrol"

Dan pada umumnya sebuah sistem kontrol adalah merupakan suatu kumpulan peralatan electric/electronic, peralatan mekanik, atau peralatan elektro lainnya yang digunakan untuk menjamin stabilitas, transisi yang halus serta akurasi sebuahproses.

Setiap sistem kontrol memiliki tiga element pokok, yaitu : input, proses, dan output. Pada umumnya input berasal dari transducer. Transducer ini adalah suatu alat yang dapat merubah kuantitas fisik menjadi sinyal listrik. Beberapa contoh dari tranducer diantaranya dapat berupa : tombol tekan, sakelar batas, termostat, straingages, dsb. Tranducer ini mengirimkan informasi proses didalam sistem kontrol ini dapat berupa rangkaian kontrol dengan menggunakan peralatan kontrol yang dirangkai secara listrik. Dan ada pula yang menggunakan peralatan kontrol dengan sistem pemrograman yang dapat diperbaharui atau lebih populer disebut dengan nama PLC (Programmable Logic Controller).

Pada kontrol dengan sistem pemrograman yang dapat diperbaharui, program kontrol disimpan dalam sebuah unit memori dan memungkinkan atau dapat merubah program yang telah ditulis sebelumnya, yaitu dengan cara melakukan pemrograman ulang sesuai dengan yang diinginkan.
Tugas dari bagian proses adalah memproses data yang berasal dari input dan kemudian sebagai hasilnya adalah berupa respon (output)
Sinyal yang berasal dari bagian proses ini berupa sinyal listrik yang kemudian dipakai untuk mengaktifkan peralatan output seperti : motor, solenoid, lampu, katup, dsb.Dengan menggunkan peralatan output ini kita dapat merubah besaran/ kuantitas listrik kedalam kuantitas fisik.

 

B. SEJARAH PLC

PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian sistem kontrol mesin berbasis relay. Bedford Associate (Bedford, MA) mengajukan usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan Modular Digital controller) untuk  perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan  lain mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8). MODICON 084 merupakan PLC pertama didunia yang digunakan pada produk komersil.

Saat kebutuhan produksi berubah maka demikian pula dengan sistem kontrol-nya. Hal ini menjadi sangat mahal jika perubahannya terlalu sering. Karena relai merupakan alat mekanik, maka, tentu saja, memiliki umur hidup atau masa penggunaan yang terbatas, yang akhirnya membutuhkan jadwal perawatan yang ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika banyak relai yang digunakan. Bayangkakn saja sebuah panel kontrol yang dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relai yang terkandung pada sistem kontrol tersebut. Bagaimana kompleks-nya melakukan pengkabelan pada relai-relai tersebut. 

Dengan demikian "pengontrol baru" ( the new controller) ini harus memudahkan para teknisi perawatan dan teknisi lapangan melakukan pemrograman. Umur alat harus menjadi lebih panjang dan program proses dapat dimodifikasi atau dirubah dengan lebih mudah. Serta harus mampu bertahan dalam lingkungan industri yang keras. Jawabannya ? Penggunaan teknik pemrograman yang sudah banyak digunakan (masalah kebiasaan dan pada dasarnya bahwa 'people do not like to change') dan mengganti bagian-bagian mekanik dengan teknologi solid-state  (IC atau mikroelektronika atau sejenisnya)

Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis  bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup populer digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Mikroprosesor konvensional kekurangan daya dalam menyelesaikan secara cepat logika PLC untuk semua PLC, kecuali PLC kecil. Setelah mikroprosesor konvensional mengalami perbaikan dan pengembangan, PLC yang besar-besar mulai banyak menggunakan-nya. Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang masih berbasis pada AMD 2903.

Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun 1973.

Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian PLC bisa berkomunikasi 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. Sayangnya, kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk untuk protokol-protokol dan jaringa-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC. 

Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor's Manufacturring Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemgromaman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemrogram atau penggunaan pemrogram genggam ( handled programmer). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan sebuah kontrol relai tunggal (seperti produk ZEN Programmable Relay dari Omron).

Tahun 1990- dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan f isik dari

protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar terakhir (IEC 1131-3), bisa diakses di  http://www.plcopen.org/default.htm) berusaha untuk menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standar internasional. Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC yang diprogram dalam diagram fungsi blok, daftar instruksi, C dan teks terstruktur pada saat bersamaan.

 

C.   PENDEKATAN SISTEMATIK DALAM PERANCANGAN SISTEM KONTROL PROSES

Pertama, Anda perlu memilih suatu instrumen atau sistem yang hendak dikontrol; Sistem yang terotomasi bisa berupa sebuah mesin atau suatu proses yang kemudian disebut sebagai sistem kontrol proses. Fungsi dari sistem kontrol proses ini secara terus-menerus akan mengamati sinyal-sinyal yang berasal dari piranti- piranti masukan (sensor) dan tanggapanynya berupa suatu sinyal yang diberikan ke piranti keluaran eksternal yang secara lagnsung mengontrol bagaimana suatu sistem beroperasi atau bekerja.

Kedua, Anda perlu menentukan semua masukan dan keluaran yang akan

dihubungkan ke  PLC; Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor dan lain

sebagainya. Sedangkan piranti keluaran dapat berupa selenoida, kran

elektromagnet, motor, relai, starter magnet begitu juga dengan instrumen lain yang bisa menghasilkan suara atau cahaya (lampu) dan lain sebagainya.

setelah menentukan kebutuhan semua piranti masukan dan keluaran dilanjutkan dengan menentukan penggunaan jalur-jalur masukan dan keluaran pada PLC untuk piranti-piranti masukan dan keluaran yang sudah ditentukan tadi. 

Ketiga, membuat program yang lebih dikenal dengan diagram tangga (untuk PLC) sesuai dengan jalannya proses yang diinginkan. Dalam hal ini bisa digunakan terminal konsol yang langsung berhubungan dengna PLC yang bersangkutan atau melalui komputer PC yang memiliki saluran komunikasi yang dibutuhkan untuk mentransfer program dari komputer PC ke PLC maupun sebaliknya. 

Keempat, program disimpan ke dalam PLC; baik dilakukan secara langsung

melalui terminal konsol maupun melalui komputer PC.