PLC
diperkenalkan pertama kali oleh Madicon pada tahun 1969 (sekarang sebagian dari
gold electronics) for general motors hydramatic division.Kemudian beberapa
perusahaan seperti Allen Bradly, General electric, GEC, Siemens dan
Westinghouse yang memproduksinya dengan harga standart dan dengan kemampuan
tinggi.Pemasaran PLC dengan harga rendah didominasi oleh perusahaan –
perusahaan dari Jepang seperti Mitsubishi, Omron, Toshiba.
PLC
mempunyai kelebihan diantaranya :
♦ Mudah pemrograman atau program
kendali dari waktu penghentian sistem (dari operasi normal) yang minimal
♦ Mudah perawatan misalnya bersifat
modul atau pengecekan kerusakan sistem secara otomatis
♦ Hemat pemakaian energi listrik
serta tempat atau ruang yang sedikit dibandingkan pengunaan relay – relay
mekanik
♦ Mempunyai memori yang bisa
diperbesar kapasitasnya
Kriteria –
kriteria tersebut menarik perhatian beberapa produsen peralatan kontrol
sehingga melahirkan generasi pertama PLC.PLC pertama tersebut memenuhi
pengurangan pemakaian ruang dan tenaga listrik serta mempunyai sistem
pengecekan sendiri kalau terjadi kerusakan.
PLC
PLC adalah
peralatan elektronika yang beroperasi secara digital, yang menggunakan
programable memori untuk menyimpan internal bagi intruksi – intruksi fungsi
spesifik seperti logika, sekuensial, timing,counting dan aritmatika untuk
mengendalikan secara digital atau analog input atau output sebagai tipe mesin.
PLC adalah
kependekan dari Programable Logic Controller yang merupakan hasil dari
tuntutan kebutuhan akan kontroller yang murah, yang dapat digunakan untuk
segala kondisi dan mudah dalam pengoperasiannya. PLC ini merupakan sistem
kontrol yan berdasarkan CPU yang menggunakan perangkat keras dan memori untuk
mengendalikan proses. Kontrol jenis ini didesain untuk menggantika hardware
relay dan timer logic. PLC menyediakan kemudahan pengendalian berdasarkan
pemrograman dan pelaksanaan instruksi logic yang sederhana.PLC mempunyai fungsi
intenal seperti timer, counter dan shift register sehingga kontrol yang rumit
dapat diwujudkan dengan sesederhana mungkin.
PLC (Programmable Logic Controller)
memiliki input device yang disebut sensor, output
device serta controller. Peralatan yang dihubungkan pada PLC (Programmable Logic Controller)
yang berfungsi mengirim sebuah sinyal ke PLC (Programmable Logic Controller) disebut input
device. Sinyal input masuk pada PLC (Programmable Logic Controller)disebut
input poin. Input poin ini ditempatkan dalam lokasi memori sesuai dengan
statusnya on atau off.
Lokasi
memori ini disebut lokasi bit. CPU dalam suatu siklus proses yang normal
memantau keadaan dari input poin dan menjalankan on dan off sesuai dengan input bitnya.
Demikian juga dengan output bit dalam memori dimana output
poin pada unit
ditempatkan, mengirimkan sinyal output ke output device. Output bit akan on untuk mengirimkan
sebuah sinyal ke peralatan output melalui output poin. CPU secara periodik
menjalankan output poin onatau off sesuai dengan status dari output
bit.
Sistem
kontrol adalah PLC (Programmable Logic Controller) dan seluruh peralatan I/O
device yang digunakan untuk mengontrol sistem eksternal. Sebuah sensor yang
mengirim informasi adalah input devise yang merupakan bagian dari sistem
kontrol. Tabel dari peralatan input (sensor), controller dan output dapat dilihat dalam
tabel berikut:
Tabel Peralatan input, output, serta
controller dari PLC
PLC
beroperasi dengan menguji sinyal input dari proses dan pembawa instruksi logic
yang telah diprogram dalam memory tersebut agar menghasilkan sinyal output
untuk mengendalikan proses. Interface standart pada PLC memungkinkan
kontrol ini berhubungan dengan actuator proses dan tranduser tanpa langsung
menggunakan peralatan circuit.
Dengan
menggunakan PLC, instalasi dan pengoperasiannya lebih mudah apabila dibandingkan
dengan sistem teknologi perangkat keras, namun PLC mempunyai fungsi khusus yang
disesuaikan dengan kontrol pada industri. Fungsi khusus itu antara lain :
♦ Mudah diprogram dan dapat diprogram
ulang pada peralatan
♦ Menggunakan bahasa pemrograman yang
mudah dipahami
♦ Level sinyal dan hubungan input
output standar
♦ Tahan terhadap getaran dan nois
Karena
kemudahan – kemudahan tersebut kontrol ini sangat diperlukan dalam berbagai
jenis peralatan dan proses kontrol industri. Setelah munculnya penambahan dalam
kemampuan dan kualitas dari PLC yang maju kian pesat dan mengikuti perkembangan
teknologi membuat PLC kian diminati. Perintah – perintah praktis dan singkat
untuk counter, timer, shift register dan fungsi matematik komplek pada
kontroller tipe besar. Perkembangan komponen elektronika juga berdampak pada
kemampuan kapasitas memori yang lebih besar dan jumlah input dan output yang
lebih besar pula.
Keuntungan
dari penggunaan PLC dalam otomatisasi antara lain :
♦ Kemampuan bekerja pada lingkungan
yang keras.
Beroperasi
normal dalam beberapa kondisi suhu, kelembaban, fluktuasi tegangan dan noise.
♦ Kehandalan yang tinggi
PLC
(Programmable Logic Controller) mempunyai
kehandalan dibandingkan dengan sistem konvensional.
♦ Sesuai untuk kontrol mesin pada
sistem otomatisasi pabrik
♦ Standarisasi pada kontrol hardware
♦ Pembiayaan rendah
Rangkaian
kontrol dan logika yang rumit diterapkan dalam bentuk program tertulis dari
pada hardware berkabel.Hal
ini merupakan pendapatan bagi perusahaan, sebab dapat digunakan dalam jangka
waktu yang lama dan aplikasi yang luas.
♦ Perawatan yang mudah
Indikator
input dan output memungkinkan trouble shooting sistem lebih cepat dan mudah.
Konfigurasi output bertipe relay
Plug-in.
♦ Waktu penerapan yang lebih singkat
♦ Perubahan yang mudah tanpa biaya
tambahan
♦ Biaya proyek dapat dikalkulasi
secara akurat
♦ Ukuran yang lebih kecil dan
konsumsi daya yang lebih rendah.
Sebagian
besar komponen mengandung IC yang memiliki kemampuan yang tinggi yang dikemas
dalam bentuk yang kecil dan ringan.
♦ Waktu pelatihan yang lebih singkat
♦ Fleksibilitas dicapai dari software
Perubahan
atau penambahan pada spesifikasi diproses software, sehingga
mempermudah perubahan/penambahan tanpa merubah hardware.
♦ Dapat diterapkan tidak hanya pada
kontrol sekuensial dan pengolahan paralel tetapi untuk segala bidang kebutuhan
kontrol dari mesin tunggal sampai sistem otomatisasi pabrik.
Bagian –
Bagian PLC
Pada
dasarnya PLC terdiri dari tiga bagian utama yaitu bagian input/output, bagian
prosesor dan perangkat pemrograman (programing
device).
Gambar Blok Diagram Programable Controller
Input /
Output
Unit
input/output merupakan perantara antara mikroelektrik PLC dengan dunia luar.
Oleh karena itu diperlukan suatu rangkaian pengkondisian sinyal dan isolasi.
Hal ini memungkinkan PLC untuk dihubungkan langsung pada actuator proses dan
tranduser tanpa memerlukan circuit perantara. Untuk membuat pengkonversian
sinyal dari PLC tersedia pilihan input/output unit untuk berbagai keperluan.
Ini merupakan bentuk standar dari berbagai saluran I/O yang diisolasi secara
elektris dari proses kontrol menggunakan opto isolator I/O modul.
Pada semua
PLC yang I/O poinnya diletakkan pada suatu tempat, semua input dari suatu type dan
uotputnya sama. Ini karena supply dari pembuatannya adalah untuk fungsi standar
dengan tujuan yang lebih ekonomis. Dalam banyak kasus, unit I/o ini didesain
dengan tujuan untuk memudahkan hubungan proses antara tranduser dengan actuator
ke PLC. Untuk tujuan ini semua PLC dibuat dengan terminal standar atau soket
pada tiap – tiap I/O poin, memudahkan dan menyederhanakan palepasan serta
penggantian I/O card yang error. Masing – masing I/O poin mempunyai addres
tersendiri atau nomor saluran yang digunakan selama pengembangan program untuk
menentukan pengawasan input atau output dalam program. Indikasi kondisi dari
saluran I/O dilakukan dengan LED dalam PLC. Dengan adanya led dalam I/O unit
ini membuatnya mudah dalam pegawasan I/O PLC.
Prosesor
CPU
mengendalikan dan mengawasi operasi dalam PLC.Melakukan intruksi yang sudah
terprogram dalam memori.Jalur komunikasi internal atau bus sistem membawa
informasi dari dan ke CPU, memory dan I/O unit dibawah kontrol CPU. CPU diatur
oleh frekwensi clock dari kristal waktu eksternal atau isolator RC, biasanya
antara 1 – 8 MHz tergatung dari mikroprosesor yang digunakan dan arena
penggunaannya. Clokc menggambarkan kecepatan operasi PLC dan menyediakan
pewaktu atau sinkronisasi untuk berbagai elemen sistem.
Pada
dasarnya semua PLC saat ini menggunakan mikro sebagai sistem CPU.Dalam beberapa
PLC tipe besar menggunakan mikroprosesor tambahan untuk mengontrol penggunaan
waktu yang kompleks.Prosesor dari PLC menyimpan dan menjalankan program untuk
menjalankan prosesor harus menyimpan kondisi I/O yang terbaru.
Kondisi
input disimpan dalam input tabel yang merupakan bagian dari memori prosesor.
Setiap satu modul input dibagian I/O telah ditentukan satu lokasi tersendiri
dalam input image tabel untuk mencatat kondisi akhir output. Kondisi output
tentunya berbeda dari keadaan input dengan memperhatikan arah aliran informasi.
Lebih jelasnya arah aliran informasi dalam CPU mengambil instruksi dari memori
user program ke dalam CPU adalah sebagai berikut:
♦ Mengambil informasi I/O dari image
dan data numerik dari variabel data memori
♦ Menjalankan instruksi
♦ Pembuatan keputusan logic mengenai
keadaan yang sebenarnya dari output dan muncul dalam output image tabel Lokasi
dalam I/O dari image modul dikenali dengan alamat. Masing– masing lokasi
memiliki alamat sendiri.Semua PC memiliki metode tersendiri dalam menentukan
alamat – alamat. Bagian memori prosesor khusus digunakan untuk menyimpan
intruksi –
intruksi user program. Sebelum PC mulai mengendalikan sistem industri, user
harus memasukkan kode intruksi yang merupakan user program, cara ini disebut
programing.
Gambar Blok Diagram Prosesor
Timer
(Pewaktu)
CPU dibangun
dari clock osilator yang
mengontrol kecepatan operasi dan menggunakan sinyal clock untuk menghasilkan
delay time yang pewaktunya diatur oleh timer. Delay time ini digunakan misalnya
untuk menjaga output relay agar periodenya tetap.
Fungsi biner
counter untuk menambah (ditambah satu) dan dikurangi (dikurangi satu) data
biner yang disimpan di register dan membandingkannya dengan dua register yang
berbeda. Counter digunakan untuk mencacah, misalnya untuk menghasilkan pulsa
digital dari peralatan switching yang dihubungkan ke input port.
Memori
Memori
merupakan elemen yang terdapat pada CPU yang berupa IC (Integrated
Circuit).Karakter memori ini mudah dihapus dengan mematikan catu
daya. Beberapa tipe daripada semikonduktor memori seperti :
♦ RAM (Random Acces Memory)
Merupakan
tipe memori yang fleksibel dalam membaca atau menulis data yang digunakan untuk
menyimpan ladder program
♦ ROM (Read Only Memory)
Dapat dibaca
datanya tetapi tidak dapat ditulisi karena termasuk data non volatile yang
tersedia secara permanen
♦ EPROM (Erasable Programable Only Memory)
Dapat
diprogram secara elektis dan dihapus dengan menggunakan sinar
ultraviolet.Merupakan media penyimpan yang permanen untuk ladder program.
