Dani Nugroho LT2D
-
Upload
philip-mason -
Category
Documents
-
view
49 -
download
0
description
Transcript of Dani Nugroho LT2D
1
Programmable Logic Controller
(PLC)
OLEH:
DANI NUGROHO
(3.39.11.0.04)
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2013
2
DAFTAR ISI
I.Pendahuluan ......................................................................................................................................... 3
II. Pembahasan ........................................................................................................................................ 4
A. Pengertian PLC ............................................................................................................................ 4
B. Sejarah dan Perkembangan PLC ................................................................................................. 4
C. Merk-Merk PLC ........................................................................................................................... 7
D. Cara Kerja PLC ........................................................................................................................... 10
E. Kelebihan dan Kekurangan PLC................................................................................................. 13
III. Penutup ........................................................................................................................................... 15
A. Kesimpulan ................................................................................................................................ 15
B. Saran ......................................................................................................................................... 15
3
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Mata kuliah PLC (programmable logic controller) merupakan salah satu mata kuliah pada
program studi teknik listrik jurusan teknik elektro Politeknik Negeri Semarang. Mata kuliah ini
diberikan pada semester IV.
Salah satu sumber referensi ilmu adalah makalah. Penulis berharap agar makalah yang berisi
tentang PLC ini bermanfaat bagi seluruh civitas academica khususnya mahasiswa teknik listrik.
B. Rumusan Masalah.
1. Apakah yang dimaksud dengan PLC?
2. Bagaimana sejarah dan perkembangan PLC?
3. Apa saja merk-merk PLC?
4. Bagaimana cara kerja PLC?
5. Apa saja kelebihan dan kekurangan menggunakan PLC?
C. Tujuan
1. Memahami pengertian generator DC.
2. Memahami sejarah dan perkembangan PLC.
3. Memahami merk-merk PLC.
4. Memahami cara kerja PLC.
5. Memahami kelebihan dan kekurangan menggunakan PLC.
4
II. PEMBAHASAN
A. Pengertian PLC
PLC merupakan suatu alat pengontrol sistem secara logika berbasiskan komputer PC
yang menjalankan intruksi-intruksi logika yang dapat melakukan kontrol terhadap rangkaian-
rangkaian logika dari input, proses, yang kemudian outputnya dapat melakukan
suatu tujuan tertentu pada aplikasi yang bersifat fisikal yang dapat diatur oleh suatu program
dengan efesien, cepat dan handal.
PLC (programmable logic controller) yaitu kendali logika terprogram
merupakan suatu sistem atau piranti elektronik yang di rancang untuk dapat beroperasi secara
digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi- instruksi
internal untuk menjalankan fungsi-fungsi logika, seperti fungsi pencacah, fungsi urutan
proses(sekuensial), fungsi pewaktu, fungsi arimatika dan fungsi lainnya dengan cara
memprogramnya untuk mengontrol berbagai macam mesin, mengendalikan sistem lampu dan
memproses modul masukan atau keluaran baik digital maupun analog. Program-program
yang dibuat kemudian dimasukkan dalam PLC melalui programmer atau monitor, pembuatan
program dapat menggunakan komputer sehingga dapat mempercepat hasil pekerjaan.
PLC dapat beroperasi pada sistem yang memiliki output atau input yang bisa
menghasilkan on atau off (Digital). Inputnya biasanya berasal dari sensor atau saklar atau
tombol yang menghasilkan input digital, sedangkan outputnya yang berupa motor, buzzer dan
kipas angin, juga biasanya berdasarkan hasil on ataupun off saja.
B. Sejarah dan Perkembangan PLC
Secara historis, PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor (GM)
sekitar tahun 1968 untuk menggantikan control relay pada proses sekuensial yang dirasakan
tidak fleksibel dan berbiaya tinggi. Pada saat itu, hasil rancangan telah benar-benar berbasis
komponen solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, hanya secara fungsional masih terbatas
pada fungsi-fungsi kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami
perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi
fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini di antaranya
adalah:
Ukuran semakin kecil dan kompak.
Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat.
Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan kontrol
kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzy, dan lain-lain.
5
Pemrograman relatif semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat lunak
pemrograman yang semakin user friendly.
Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin balk.
Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap.
Waktu eksekusi program yang semakin cepat.
Dewasa ini, vendor-vendor PLC umumnya memproduksi PLC dengan berbagai
ukuran, jumlah input/output, instruksi dan kemampuan lainnya yang beragam. Hal ini pada
dasarnya dilakukan untuk memenuhi kebutuhan pasar yang sangat luas, yaitu untuk tujuan
kontrol yang relatif sederhana dengan jumlah input/output puluhan, sampai kontrol yang
kompleks dengan dengan jumlah input/output mencapai ribuan.
Gambar 1.2 berikut ini memperlihatkan salah satu contoh rangkaian produk PLC yang
diproduksi oleh perusahaan LG dengan berbagai tipe dan jumlah input/ output yang dapat
dijumpai di pasaran.
Gambar 1.2.
Contoh rangkaian produk keluarga PLC produksi perusahaan LG
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat
dibagi menjadi tiga kelompok besar (lihat Gambar 1.3):
1. PLC mikro. PLC dapat dikatagorikan mikro jika jumlah input/ output pada PLC
ini kurang dari 32 terminal
2. PLC mini. Katagori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah
input/output antara 32 sampai 128 terminal.
3. PLC large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack PLC dapat
dikatagorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/ output-nya lebih dari 128
terminal.
Fasilitas, kemampuan, dan fungsi yang tersedia pada setiap kategori tersebut pada
umumnya berbeda satu dengan lainnya. Semakin sedikit jumlah input/output pada PLC
tersebut maka jenis instruksi yang tersedia juga semakin terbatas.
6
Beberapa PLC bahkan dirancang semata-mata untuk menggantikan control relay saja,
seperti PLC merek ZEN produksi perusahaan OMRON (Gambar 1.4) dirancang khusus untuk
fungsi-fungsi relai (smart relay) saja.
Gambar 1.3.
Pengelompokan PLC berdasarkan jumlah I/O
Gambar 1.4.
PLC merek ZEN produksi OMRON dirancang semata-matasebagai smart relay.
Untuk menambah fleksibilitas penggunaannya, terutama untuk mengantisipasi
perkembangan dan perluasan sistem kontrol pada aplikasi tertentu, PLC dengan ukuran mini
dan besar umumnya dirancang bersifat modular. Artinya, unit input/output PLC berupa
modul-modul yang terpisah dari rack atau unit CPU seperti terlihat pada Gambar 1.5.
Unit input/output ini dapat berupa unit input/output diskret, atau modul-modul analog seperti
unit kontrol PID, A/D, D/A, dan lain sebagainya yang dapat dibeli secara terpisah dari unit
CPU PLC tersebut.
Gambar PLC tipe rack yang bersifat modular
7
C. Merk-Merk PLC
1. Cimon
Fitur Produk
Kecil dalam ukuran, besar dalam fungsi.
Menyediakan sempurna kompatibilitas antara seri yang berbeda
Revolusi I / O Sistem Perluasan
Redundansi CPU / Power / Jaringan yang sempurna
Jaringan orientasi terbuka
Stabilitas terhadap Kebisingan / Suhu
Pemaksimalan Ruang / Penghematan kabel
Mudah komunikasi / Konfigurasi Modul Khusus [Programless]
Memiliki berbagai modul khusus seperti Data Logger / Load Cell
Beberapa seri Cimon:
1. Seri XP untuk pabrik berukuran besar
Mendukung CPU 32 Bit
Pengolahan Kecepatan Tinggi
Pengolahan Floating Point
Kapasitas memori CPU / Power / Komunikasi yang tinggi
Sistem redundant.
2. Seri CP untuk mengendalikan sistem modular
16 Bit CPU, Ukuran Compact, harga Reasonable.
3. Seri BP untuk mengendalikan sistem berukuran kecil
Jenis Built-in
Mendukung 3 Extension Basement
Counter Input Device yang berkecepatan tinggi
8
2. Omron
OMRON Programmable Logic Controllers, yang didampingi software pendukung yang
mudah digunakan yang mana tersedia untuk penanganan aplikasi yang fleksibel dari
peralatan kecil untuk keseluruhan garis produksi. Beberapa seri omron:
1. SYSMAC CJ1
Seri CJ1 SYSMAC Programmable Controllers kecil menyediakan semua
fungsi yang diperlukan untuk segala sesuatu dari kontrol mesin untuk proses
pengontrolan dalam struktur backplane-bebas yang memungkinkan konfigurasi
sistem yang fleksibel.
2. SYSMAC CS1
Seri SYSMAC CS1 PLC blok sisi gedung yang menengah dapat dikonfigurasi
dari beragam CPU Unit, unit I/O khusus dan CPU Unit Bus. Ini menangani mulai
dari kontrol mesin untuk mengendalikan proses kontrol.
Seri Lainnya
Adapun serilainnya seperti SYSMAC ONE, SYSMAC CJ2, SYSMAC CP1
dan sebagainya.
3. Siemens
9
SIMATIC S7: Tolak Ukur Global untuk Pengendali PLC Modular. SIMATIC S7 ini
identik dengan inovasi dan kualitas di bidang PLC Modular. SIMATIC S7 membawakan
pengalaman baru dalah controller modular, dengan hasil bahwa produk dapat digunakan
untuk masa depan (compatible) dengan perluasan modular, ketahanan terhadap getaran,
dan bebas pemeliharaan. Beberapa seri Siemens:
1. S7-200
PLC Siemens S7-200 adalah PLC yang digunakan untuk melakukan tugas
otomatis dasar. S7-200 merupakan PLC yang memiliki class tersendiri, yang mana
sangat compact dan berkemampuan tinggi, terutama dalam kinerja real-time. S7-200
bekerja dengan cepat serta memiliki fitur pilihan komunikasi yang sangat banyak.
S7-200 juga dilengkapi dengan kemudahan pengorperasian baik dalam segi hardware
maupun software.
2. S7-1200
Dalam mengembangkan SIMATIC baru S7-1200, Siemens menekankan
integrasi dan saling penyempurnaan antara controller, HMI dan perangkat lunak.
Sebagai hasilnya SIMATIC baru S7-1200 PLC Mikro menjadi fleksibel dan scalable,
mencapai kinerja tinggi dalam desain yang kompak dan masih cocok untuk tugas
rumit dalam jangkauan kinerja yang lebih rendah.
3. S7-300
SIMATIC S7-300 controller universal dirancang khusus untuk sistem solusi
inovatif di bidang manufaktur, khususnya industri otomotif dan kemasan. Controller
modular ini berfungsi sebagai sistem otomasi yang ideal universal untuk konfigurasi
terpusat dan terdesentralisasi. Teknologi aman dan kontrol gerakan dapat
diintegrasikan dengan otomatisasi standar ke controller universal.
4. S7-400
S7-400 telah dirancang untuk solusi sistem di bidang otomasi manufaktur dan
proses. Pengontrol proses ini ideal untuk tugas data-intensif yang sangat khas untuk
industri proses. Pengolahan kecepatan tinggi dan waktu respon deterministik
memastikan kali siklus mesin pendek pada kecepatan tinggi mesin dalam industri
manufaktur.
10
4. Panasonic
Beberapa seri PLC Panasonic:
1. FP Impulse
2. Controller Series
3. FPX Series
4. FPΣ Series
5. FP0 Series
6. FP2 Series
7. FPe Series
8. FP0R Series
5. Toshiba
Seri T1 Micro PLCs
Seri S2E/ST2 Small PLCs
D. Cara Kerja PLC
Secara umum, PLC terdiri dari dua komponen penyusun utama (Gambar 1.6):
Central Processing Unit (CPU)
Sistem antarmuka input/output
11
Gambar 1.6. Blok diagram PLC
Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga
komponen utama penyusun CPU ini: Prosesor, Memori, Power supply. Interaksi antara ketiga
komponen ini dapat dilihat pada Gambar 1.7.
Gambar 1.7. Blok diagram CPU pada PLC
Pada dasarnya, operasi PLC ini relatif sederhana: peralatan luar dikoneksikan dengan
modul input/output PLC yang tersedia. Peralatan ini dapat berupa sensor-sensor analog, push
button, limit switch, motor starter, solenoid, lampu, dan lain sebagainya.
Gambar 1.8 memperlihatkan beberapa peralatan input/output luar yang umum
dijumpai dalam aplikasi PLC. Adapun Gambar 1.9 dan 1.10 berturut-turut memperlihatkan
koneksi yang mungkin dilakukan antara peralatan luar dengan modul input dan modul output
PLC.
Gambar 1.8. Beberapa peralatan input/output PLC
12
Gambar 1.9. Koneksi peralatan dengan modul input PLC
Gambar 1.10. Koneksi peralatan dengan modul output PLC
Selama prosesnya, CPU melakukan tiga operasi utama:
(1) membaca data masukan dari perangkat luar via modul input,
(2) mengeksekusi program kontrol yang tersimpan di memori PLC,
(3) meng-update atau memperbaharui data pada modul output. Ketiga proses tersebut
dinamakan scanning, seperti terlihat pada Gambar 1.11:
Gambar 1.11. Ilustrasi scanning
Secara teknis, program pada memori PLC yang digunakan untuk mengontrol
peralatan ini dibuat dan dimasukkan dengan menggunakan perangkat pemrograman, yaitu
13
unit miniprogrammer/Console (Gambar 1.12) atau menggunakan komputer via perangkat
lunak yang menyertainya. Misalnya, perangkat lunak Syswin digunakan untuk memprogram
PLC produksi OMRON, KGL untuk PLC produksi LG, dan lain sebagainya.
Gambar 1.12. Unit miniprogrammer untuk memprogram PLC
Perbandingan dengan kedua perangkat pemrograman tersebut , komputer dewasa ini
lebih banyak digunakan dibandingkan dengan Console. Pemanfaatan Console biasanya
terbatas hanya untuk editing program PLC saja. Hal ini sebenarnya terkait dengan kemudahan
dan fasilitas pemrograman dari kedua perangkat tersebut.
E. Kelebihan dan Kekurangan PLC
1. Kelebihan PLC
Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol relay
konvensional, yaitu:
a. Fleksibilitas.
Sebelum ditemukan PLC, setiap mesin produksi yang dikontrol dengan alat
elektronik yang berbeda, dibutuhkan pengontrolnya masing-masing sendiri; untuk
15 mesin mungkin memerlukan 15 pengontrol berbeda. Tapi sekarang
kemungkinan untuk hanya menggunakan satu model dari PLC saja dapat
menjalankan seluruh mesin. Lagi pula, hanya memerlukan pengontrol yang
sedikit, karena satu PLC dapat menjalankan banyak mesin dengan mudah. Setiap
mesin yang dikontrol PLC harus memiliki program tersendiri yang jelas.
b. Dapat melakukan perubahan implementasi dan perbaikan kesalahan.
Jika terdapat error program yang harus dikoreksi di dalam statement list PLC
control, dapat diubah dengan cepat.
c. Biaya yang murah.
Sekarang dengan membeli sebuah satu PLC yang memiliki banyak relay, timer,
counter, sequencer dan fungsi lainnya bisa menganti seluruh alat control atau
pengendali, dan sekarang PLC dalam bentuk yang kecil dan murah.
14
d. Pemrograman ulang yang mudah dan cepat.
e. Pengendalian secara visual.
Sebuah operasi circuit PLC dapat dilihat selama operasinya pada layar CRT.
f. PLC bagus sekali dalam pengendalian masukan dan keluaran.
g. Program PLC beroperasi dengan kecepatan yang tinggi.
h. kualitasnya bagus, Handal dan mudah dirawat.
i. Dokumentasi yang mudah, dan menyeluruh atas program-program yang telah
dibuat, hasil pemrogaman PLC dapat dicetak dengan mudah hanya dalam
beberapa menit saja.
j. Keamanan yang terjamin
k. Program baru dapat digabungkan dengan program lama dengan mudah dan tidak
merusak.
l. Teknologinya tergolong masih baru.
m. Tahan terhadap gangguan.
n. Operasi yang dilakukan berdasarkan logika jaringan secara elektrik sehingga
dapat mengurangi resiko perilaku fisik.
o. Operasi yang telah terprogram tidak berubah dan stabil.
p. Operasi yang dapat dilakukan tidak memiliki perubahan banyak karena
keterbatasan program dan fungsi.
q. Semakin kompleks sistemnya maka ukuran kontrolernya akan makin besar.
r. Penggunaannya pada kondisi tertentu cukup terbatas.
s. Masih terikat dengan kemampuan prosessor pada komputer PC.
t. Hanya dapat mengenali lingkungan yang bisa dimengerti oleh sistem PLC.
u. Egronomis
Sebuah sirkuit program PLC dapat diteliti atau dievaluasi di kantor ataupun lab.
Program dapat dicetak di dalamnya, ditest, diobservasi, dan dimodifikasi jika
diperlukan, sehingga dapat menghemat waktu kerja. Pada kenyataannya, sistem
PLC mendapatkan hasil terbaik di pabrik, dan dapat dipakai kapan saja.
v. Inovasi yang luar biasa.
2. Kekurangan PLC
Beberapa kekurangan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol
relay konvensional, yaitu:
a. Memiliki jumlah yang besar atas hubungan-hubungan jaringan.
b. PLC bisa rusak pada keadaan lingkungan panas yang tinggi, vibrasi yang tinggi
membuat penggunaannya kurang cocok, karena dapat merusak PLC.
c. Membuat banyak orang kehilangan pekerjaannya, karena PLC membutuhkan
sedikit orang untuk mengerjakannya.
15
III. Penutup
A. Kesimpulan
1. PLC (programmable logic controller) merupakan suatu alat pengontrol sistem secara
logika berbasiskan komputer PC yang menjalankan intruksi-intruksi logika yang dapat
melakukan kontrol terhadap rangkaian-rangkaian logika dari input, proses, yang
kemudian outputnya dapat melakukan suatu tujuan tertentu pada aplikasi yang bersifat
fisikal yang dapat diatur oleh suatu program dengan efesien, cepat dan handal.
2. PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor (GM) sekitar tahun 1968
untuk menggantikan control relay pada proses sekuensial yang dirasakan tidak fleksibel
dan berbiaya tinggi.
3. Beberapa merk-merk PLC antara lain: Cimon, Omron, Siemen, Panasonic, Scheider,
Toshiba, Fuji Electric.
4. Cara kerja PLC terdiri dari input, proses, dan output
5. Beberapa kelebihan PLC antara lain: fleksibel, biaya murah, pengendalian secara visual.
6. Beberapa kekurangan PLC antara lain: PLC bisa rusak pada keadaan lingkungan panas
yang tinggi, memiliki jumlah yang besar atas hubungan-hubungan jaringan.
B. Saran
1. Ilmu pengetahuan perlu lebih dikembangkan agar didapatkan suatu teknologi yang
semakin canggih, sehingga dapat menguntungkan manusia baik dari segi kemudahan
maupun ekonomis.
2. Perlu ditemukan solusi untuk kekurangan-kekurangan PLC, sehingga PLC dapat bekerja
lebih optimal.
16
DAFTAR PUSTAKA
Gunadi, Yudhi.PLC. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-Umb.
Keyza. Berbagai Merk PLC.