BAB I

SISTEM 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 listrik 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 " Sistem Kontrol ". Dan pada umumnya sebuah sistem kontrol

adalah merupakan suatu kumpulan peralatan electric / electronic, peralatan

mekanik, atau peralatan listrik lainnya yang digunakan untuk menjamin

stabilitas, transisi yang halus serta akurasi sebuah proses.

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 mengenai

kuantitas yang diukur. 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).

TNA 1

Sinyal yang berasal dari bagian proses ini berupa sinyal listrik yang

kemudian dipakai untuk mengaktifkan peralatan output seperti : motor,

solenoid, lampu, katup, dsb. Dengan menggunakan peralatan output ini kita

dapat merubah besaran / kuantitas listrik ke dalam kuantitas fisik.

A. KONTROL LOOP TERBUKA

Sistem kontrol loop terbuka adalah merupakan suatu proses dalam

suatu sistem yang mana variabel input akan berpengaruh pada output

yang dihasilkan. Gambar berikut ini menunjukan blok diagram dari sistem

loop terbuka, yang mungkin dapat membantu anda dalam memahami

sistem kontrol tersebut. Jika kita lihat dari blok diagram, pada sistem

kontrol loop terbuka di sini tidak ada informasi yang diberikan ke

peralatan kontrol yang berasal dari peralatan output (variabel yang

dikontrol), sehingga tidak dapat diketahui dengan tepat apakah output

yang diinginkan sesuai dengan keinginan atau tidak. Terutama apabila

terjadi gangguan dari luar yang dapat mempengaruhi output. Oleh

karena itu pada sistem ini akan terjadi kesalahan yang cukup besar oleh

karena tidak adanya koreksi.

Gangguan

System

Yang

Di kontrol

(

Gambar 1. Block Diagram Kontrol Loop Terbuka

Peralatan

Control

proses )

Output

Variable Setting

TNA 2

B. KONTROL LOOP TERTUTUP

Kontrol loop tertutup adalah sebuah proses yang mana variabel

yang dikontrol secara terus menerus disensor kemudian dibandingkan

dengan kuantitas referensi. Adapun variabel yang dikontrol ini dapat

berupa hasil pengukuran seperti misalnya pengukuran temperatur,

kelembaban, posisi mekanik, kecepatan putaran, dsb.

Kemudian hasil pengukuran tadi diumpan balikan ke pembanding

( comparator ). Pembanding ini dapat berupa peralatan mekanik, listrik /

elektronik, atau pneumatik. Pada alat pembanding ini antara kuantitas

referensi dengan sinyal sensor yang berasal dari variabel yang dikontrol

dibandingkan, dan sebagai hasilnya adalah sinyal kesalahan. Sinyal

kesalahan ini hasilnya bisa positif atau negatif, secara matematis sinyal

kesalahan ini seperti ditunjukan pada persamaan dibawah.

Error = harga hasil pengukuran variabel yang dikontrol - set point

Gangguan

Gambar 2. Block Diagram Kontrol Loop Tertutup

Peralatan Control

System Yang

Di kontrol ( proses )

Setting Sensor

Output

Variable

Umpan balik

TNA 3

Apabila kita lihat gambar blok diagram, maka pada blok peralatan

kontrol dapat berupa peralatan yang dapat bekerja secara mekanik,

listrik / elektronik, ataupun pneumatik, yang mana pada blok ini menerima

sinyal kesalahan dan menghasilkan sinyal output yang kemudian

diberikan pada bagian proses untuk memperbaiki kesalahan sampai hasil

/ produk betul-betul sesuai dengan yang diinginkan atau kesalahan sama

dengan nol. Demikian mekanisme sistem kontrol tertutup, dan mekanisme

tersebut bekerja secara terus-menerus (berkelanjutan).

TNA 4

BAB II

MENGENAL PLC

A. PENGERTIAN PLC

PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ) adalah suatu

peralatan control yang tercipta dari hasil perpaduan antara teknologi

computer “solid – state” dan “ tradisional sequence controller “ control

manual.

Secara khusus PLC adalah special purpose yaitu computer yang

dirancang khusus untuk mengoperasikan suatu masalah tertentu yang

berhubungan dengan pengontrolan atau pengendali dan masalah kerja

mesin atau proses dalam suatu industri.

Menurut NEMA ( National Electrical Manufacturesers Association )

memberi pengertian PLC yaitu “ Suatu peralatan listrik yang beroperasi

digital dengan menggunakan programmable memory untuk penyimpanan instruksi-instruksi internal sebagai pengganti kerja dari peralatan yang mempunyai fungsi spesifik, seperti :logic, sequence, timer, counter, dan aritmatichs, untuk mengontrol kerja dari mesin-mesin atau proses, melalui modul input output secara analog – digital “.1)

Pada dasarnya PLC mempunyai fungsi untuk menggantikan kerja

relay - relay mekanik dan timer, tetapi karena adanya keunggulan dari

peralatan mikroprosesor yang membangun perangkat keras dari PLC,

maka PLC dapat melakukan operasi-operasi aritmatik, mengkonversikan

data analog ke digital atau dari digital ke analog, membandingkan data

dan dapat menyelesaikan masalah-masalah control yang bersifat

kompleks.

TNA 5

PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses

guna mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses

berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram dalam memori.

Antarmuka ( interface ) yang terpasang di PLC memungkinkan PLC

dihubungkan secara langsung ke actuator atau transducer tanpa

memerlukan relay.

Untuk menyesuaikan dengan keadaan kerjanya, maka PLC

dirancang untuk dapat beroperasi pada lingkungan industri yang

berdebu dan tingkat polusi yang tinggi, dengan perubahan suhu 0oC

sampai 60oC dan kelembaban relative antara 0% sampai 95%.2). Karena

dengan menggunakan PLC banyak keuntungan yang sangat

mempengaruhi proses produksi di perusahaan.

Adapun keuntungan dengan menggunakan PLC adalah :

1. Lebih murah biaya dibandingkan system control yang

menggunakan banyak relay ( control manual ).

2. Lebih mudah dalam pemprograman dan dapat dengan mudah

diubah rangkaian sistemnya.

3. Lebih aman , praktis , dan handal dari rangkaian control manual.

4. Mempunyai prinsip seperti computer.

5. Lebih mudah dalam melacak gangguan rangkaian control yang

dibuatnya.

TNA 6

B. PRINSIP KERJA PLC

Prinsip kerja dari PLC secara umum adalah menerima sinyal – sinyal

analog dari peralatan Input luar yang berupa : saklar, tombol – tombol ,

overload, sensor, dan lain –lain. Sinyal analog ini oleh modul input akan

dirubah menjadi sinyal – sinyal digital.

Pada sistem yang akan dikontrol mempunyai sinyal – sinyal / pulsa

dalam tiap input dan output, baik berupa sinyal analog maupun sinyal

digital. Sinyal – sinyal digital ini akan diolah oleh unit pemproses utama

yaitu “ Central Processing Unit “ ( CPU ), sesuai dengan perintah program

yang telah ditetapkan atau diprogram pada memory. Selanjutnya CPU

akan mengambil keputusan – keputusan yang kemudian akan

dipindahkan ke modul Output masih berupa sinyal – sinyal digital.

Input Devices

Sistem P L Yang dikontrol

C Output Devices

Gambar 1. Block diagram Prinsip Kerja PLC

Modul Output akan merubah sinyal –sinyal digital menjadi sinyal –

sinyal analog. Sinyal – sinyal analog inilah yang menggerakkan relay –

relay atau kontaktor, yang merupakan peralatan output luar. Peralatan

output luar ini yang nantinya akan menggerakkan mesin – mesin atau

sistem yang dikontrolnya.

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa sistem yang akan dikontrol

diterima oleh input devices dalam bentuk sinyal analog yang selanjutnya

TNA 7

dikirimkan ke PLC untuk dirubah dalam bentuk sinyal digital. Setelah

diolah oleh PLC kemudian dikeluarkan kembali dalam bentuk sinyal

analog melalui output device.

C. PERANGKAT KERAS PLC

Pada dasarnya perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah PLC

adalah sama dan tidak jauh berbeda dengan perangkat keras yang

dimiliki oleh Personal Computer ( PC ). Akan tetapi memiliki perbedaan

dalam pembagian unit – unitnya. Dalam perangkat keras dari PLC ini

mempunyai tiga bagian utama dan besar, yaitu : 3)

• Bagian Input Output ( I / O ).

• Processor .

• Programming Devices. Bagian – bagian tersebut mempunyai fungsi dan tugas masing –

masing dalam setiap pengoperasian dari PLC tersebut.

D. SISTEM PENUNJANG PLC LAINNYA

Selain perangkat keras, PLC juga mempunyai perangkat penunjang

lainya yang juga penting dalam sistem pengoperasiannya. Perangkat

atau sistem penunjang ini merupakan bagian terluar dari PLC yang

menghubungkan dengan rangkaian ataupun interkoneksi program yang

ada di PLC. Selain itu juga mempunyai bagian Unit Catu Daya atau Power

Supply yang akan menghidupkan untuk sistem operasional PLC tersebut.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa PLC hampir mempunyai

kesamaan dengan Personal Computer dalam hal perangkat – perangkat yang

ada padanya. Sehingga membuat kita harus lebih faham tentang komputer

dulu ( pengoperasiannya ) sebelum kita menjadi programmer PLC yang

sebenarnya.

TNA 8