PLC (Progammable Logic Controller) DASAR
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 logicyang 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. Timermempunyai 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
Deenergize atau bernilai 0 (misal Saat PB Start belum ditekan, blum kontak)
Energize atau bernilai 1 (misal Saat PB Start ditekan, sudah kontak)
Deenergize atau bernilai 0 (misal Saat PB Stop belum ditekan, blum kontak)
Energize atau bernilai 1 (misal Saat PB Stop ditekan, sudah kontak)
Deenergize atau bernilai 0
Energize atau bernilai 1
