1) Pengertian
PLC (Progammable Logic Controller)
Dunia industri semakin pesat berkembang semakin
membutuhkan otomatisasi sistem, untuk menjawab hal tersebut maka munculah
teknologi PLC (Progammable Logic Controller). PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan
rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional
(Eko Putra, Agfianto. 2004:1). PLC bekerja dengan cara mengamati masukan
(melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan
tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan
keluarannya (logic, 0 atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat program
(dengan menggunakan ladder program atau diagram tangga) yang kemudian
dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.
2) Keuntungan
Dari PLC (Progammable Logic Controller)
Ada beberapa keuntungan menggunakan PLC, diantaranya
adalah sebagai berikut :
a)
Waktu
implementasi proyek dipersingkat.
b)
Modifikasi
lebih mudah tanpa biaya tambahan.
c)
Biaya
proyek dapat dikalkulasi secara akurat.
d)
Training
penguasaan teknik lebih cepat.
e)
Perancangan
dengan mudah diubah dengan software, perubahan dan penambahan dapat dengan
mudah dilakukan dalam software.
f)
Aplikasi
control yang luas serta maintenance atau perawatan yang mudah.
g)
Keandalan
yang tinggi, perangkat controller standar, serta dapat menerima kondisi
lingkungan industri yang berat.
3) Sistem
PLC (Progammable Logic Controller)
Sistem PLC memiliki tiga komponen utama yaitu unit
prosesor, bagian masukan/keluaran, dan perangkat pemrograman.
Fungsi kerja dari ketiga komponen tersebut dapat dilihat pada gambar
berikut :
Gambar 1. Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC
a.
Unit Prosesor
Prosesor adalah bagian pemroses dari sistem PLC yang akan
membuat keputusan logika. Keputusan yang telah dibuat berdasarkan pada program
yang telah disimpankan pada memori. Prosesor adalah bagian dari Central
Processing Unit (CPU) dari PLC yang akan menerima, menganalisa, memproses
dan memberikan informasi ke modul keluaran. Di dalam CPU PLC dapat
dibayangkan seperti kumpulan dari ribuan relai. Hal tersebut bukan berarti di
dalamnya terdapat banyak relai dalam ukuran yang sangat kecil tetapi
berisi rangkaian elektronika digital yang dapat difungsikan sebagai kontak NO
dan NC relai.
Memori berfungsi sebagai tempat di mana informasi
tersebut disimpan. Ada bermacam-macam jenis serpih
memori dalam bentuk Integrated Circuits (IC). Salah satu jenis memori
yang digunakan dalam CPU PLC adalah Random Access Memory (RAM). Satu
kerugian dari jenis memori tersebut adalah diperlukannya catu daya untuk
menjaga agar memori tetap bekerja. Pada aplikasi PLC diperlukan catu daya
cadangan yang digunakan untuk menjaga agar isi dari memori tidak hilang apabila
tiba-tiba catu daya hilang.
Read Only Memory (ROM) adalah jenis memori yang semi permanent dan tidak
dapat diubah dengan pengubah program. Memori tersebut hanya digunakan untuk
membaca saja dan jenis memori tersebut tidak memerlukan catu daya cadangan
karena isi memori tidak hilang meskipun catu daya terputus.
Programmable Read Only Memory (PROM) adalah jenis lain dari memori yang bekerja hampir
menyerupai ROM, dengan satu pengecualian yaitu bisa diprogram. PROM dirancang
untuk diisi dengan program yang terprogram. Apabila data dapat diubah, maka
dapat diadakan pemrograman. Pemrograman ulang dari PROM, membutuhkan
perlengkapan khusus yaitu PROM Programmer di mana PLC sendiri tidak
dapat melakukannya.
b.
Perangkat dan Modul Masukan
Perangkat masukan merupakan perangkat keras yang dapat
digunakan untuk memberikan sinyal kepada modul masukan. Sistem PLC dapat
memiliki jumlah perangkat masukan sesuai dengan sistem yang diinginkan. Fungsi
dari perangkat masukan untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja
perangkat masukan yang digunakan, misalnya menjalankan atau menghentikan motor.
Dalam hal tersebut seperti misalnya, perangkat masukan yang digunakan adalah push
button yang bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally
Close (NC). Ada bermacam-macam perangkat masukan
yang dapat digunakan dalam pembentukan suatu sistem kendali seperti misalnya : selector
switches, foot switches, flow switches, sensors dan lain-lain. Gambar 2 memperlihatkan simbol-simbol perangkat masukan
yang sering digunakan pada sistem kendali.
Gambar 2. Simbol Perangkat Masukan PLC
Keterangan :
1.
NO
Push Button
2.
NC
Push Button
3.
NO Flow Switch
4.
NO Pressure Switch
c.
Perangkat dan Modul Keluaran
Perangkat keluaran adalah komponen-komponen yang
memerlukan sinyal untuk mengaktifkan komponen tersebut. Pada sistem PLC dapat
mempunyai beberapa perangkat keluaran seperti motor listrik, lampu indikator,
sirine dan lain-lain. Gambar 3 dibawah ini memperlihatkan contoh-contoh simbol
dari perangkat keluaran yang sering digunakan.
Gambar 3. Contoh Simbol Perangkat Keluaran
Keterangan :
1.
Simbol
Motor Listrik
2.
Simbol
Lampu
3.
Simbol
Sirine
d.
Catu Daya
Sistem PLC memiliki dua macam catu daya dibedakan
berdasarkan fungsi dan operasinya yaitu catu daya dalam dan catu daya luar.
Catu daya dalam merupakan bagian dari unit PLC itu sendiri sedangkan catu daya
luar yang memberikan catu daya pada keseluruhan bagian dari sistem termasuk di
dalamnya untuk memberikan catu daya pada catu daya dalam dari PLC. Catu daya
dalam akan mengaktifkan proses kerja pada PLC. Besarnya tegangan catu daya yang
dipakai disesuaikan dengan karakteristik PLC. Bagian catu daya dalam pada PLC
sama dengan bagian-bagian yang lain di mana terdapat langsung pada satu unit
PLC atau terpisah dengan bagian yang lain.
e.
Pemograman PLC (Progammable Logic Controller)
Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-instruksi
dasar PLC yang telah membentuk logika pengendalian suatu sistem kendali yang
diinginkan. Bahasa pemrograman biasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari
pembuat PLC itu sendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan
aturan-aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan pemrograman CPU yang
digunakan pada PLC tersebut. Program yang digunakan dalam pemrograman PLC
tergantung dari jenis atau merek PLC itu sendiri. Jika PLC yang akan dijadikan sebagai bahan penelitian
menggunakan PLC merek Omron maka program yang digunakan adalah Syswin.
Sedangkan seri Syswin yang digunakan adalah Syswin 3.4.
Program yang akan
dimasukkan ke dalam PLC sebagai perintah adalah menggunakan Diagram Tangga
(Ladder Diagram). Ladder logic adalah bahasa pemrograman dengan bahasa
grafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogram dengan mudah
menggambar skematik diagram dari program pada layar. Hal tersebut menyerupai
diagram dasar yang digunakan pada logika kendali sistem kontrol panel di mana
ketentuan instruksi terdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk
penyimbolan.
f.
Instruksi Dasar PLC dengan Menggunakan Ladder Diagram
1) LD
(Load) dan LD NOT (Load not)
Gambar
4. Simbol Diagram Ladder LD dan LD NOT
Load adalah sambungan langsung dari line dengan logika
pensakelarannya seperti sakelar NO sedangkan LD NOT logika
pensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan
kerja pada suatu sistem kendali hanya membutuhkan satu kondisi logic saja
untuk mengeluarkan satu keluaran.
2)
AND dan AND NOT
Gambar
5. Simbol Diagram Ladder AND dan AND NOT
Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian
yang berada di depannya, karena penyambungannya seri. Logika pensaklarannya AND
seperti sakelar NO dan AND NOT seperti sakelar NC. Instruksi tersebut
dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih dari
satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk memperoleh satu
keluaran.
3)
OR dan OR NOT
Gambar 6.
Simbol Diagram Ladder OR dan OR NOT
OR dan OR NOT dimasukkan seperti sakelar yang posisinya
paralel dengan rangkaian sebelumnya. Instruksi tersebut dibutuhkan jika sequence
pada suatu sistem kendali membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi
logic yang terpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran. Logika OR
logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan OR NOT logika
pensakelarannya seperti sakelar NC.
4)
OUT
Gambar 7.
Simbol Diagram Ladder Out
Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi
yang terpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logika pengendalian
tertentu. Logika pengendalian dari instruksi OUT sesuai dengan pemahaman
pengendalian sistem PLC yang telah dibahas di atas di mana instruksi OUT ini
sebagai koil relai yang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga jika
OUT memperoleh sinyal dari instruksi program yang terpasang maka kontak di luar
perangkat lunak akan bekerja.
5)
AND
LD (And Load)
Gambar 8.
Simbol Diagram Ladder And Load
Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas,
dimaksudkan untuk mengeluarkan satu keluaran tertentu.
6)
OR
LD (OR Load)
Gambar 9.
Simbol Diagram Ladder OR Load
Sistem penyambungannya seperti gambar di atas pada
prisnsipnya sama dengan AND NOT, di mana untuk memberikan keluaran sesuai
dengan instruksi yang telah terpasang pada gambar tersebut.
7) TIMER
(TIM) dan COUNTER (CNT)
Nilai
Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur)
dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai angka nol, maka
kontak NO Timer/Counter akan bekerja. Timer mempunyai batas
antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD (Binary Code Decimal)
dan dalam orde sampai 100 ms. Counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai
batas antara 0000 sampai dengan 9999.
Gambar 10.
Simbol Diagram Ladder TIMER dan COUNTER
Keterangan :
N : Nomor TIM/CNT
SV : Set Value
CP : Pulsa
R :
Reset