JENIS BAHASA PROGRAM PLC

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN SISTEM MENGGUNAKAN RELAY

PLC ProgramInput ModuleOutput ModuleCentral Control UnitSensorActuatorSISTEM PADA PLC DAN PENJELASAN BAGIAN-BAGIAN PLC

Central Control Unit dari sebuah PLC Central Control Unit digunakan untuk memproses sinyal input untuk mendapatkan sinyal output seperti dengan yang diharapkan. CCU memproses input berdasarkan dengan program yang telah diberikan. Sebuah program terdiri dari urut-urutan yang harus dikerjakan.Pemprosesan sebuah program oleh CCU sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut: program memori berisi perintah-perintah yang harus dikerjakan, CCU mempunyai akses ke program memori. control unit menghendaki data input melalui modal input dan memprosesnya di ALU yang juga terhubung dengan perintah yang tersimpan dalam program memori. output data dikeluarkan oleh control unit melalui modul output ke sistem yang dikontrol.MemoriProgram yang dijalankan mendapat perhatian khusus selama proses operasi dan karenanya perlu suatu memori yang disebut memori program yang dapat dibaca oleh prosesor. Pemilihan memori program harus didasarkan atas pertimbangan-pertimbangan berikut ini: harus cukup sederhana dan mudah untuk memodifikasi atau membuat program baru. keamanannya terjamin, dalam hal program tidak akan berubah terhadap interferensi listrik atau bila listrik mati. harus cukup cepat atau tidak ada delay untuk operasi dengan prosesor.Terdapat 3 jenis memori yang sering digunakan yaitu RAM, EPROM, dan EEPROM. RAMRAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang cepat dan bersifat volatile (data akan hilang bila arus listrik mati). RAM digunakan sebagai memori utama dalam PLC, dapat dibaca dan ditulisi. Untuk menjaga terhadap tegangan listrik yang mati, biasanya RAM dilengkapi dengan baterei yang tahan selama bertahun-tahun. EPROMEPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) adalah jenis memori yang cepat dan juga murah harganya, sama dengan memori RAM hanya saja EPROM bersifat non-volatile, artinya isi memori ini tetap ada walaupun supply tegangan hilang. Untuk keperluan modifikasi program maka memori ini harus dikosongkan isinya melalui penyinaran dengan sinar ultraviolet. Karena begitu kompleksnya proses penghapusan untuk memprograman ulang bahkan meskipun harganya murah, orang cenderung memilih RAM. Baru bila programnya sudah benar dan lengkap langsung bisa ditransfer ke EPROM secara permanen. EEPROMEEPROM adalah memori yang mirip dengan memori EPROM, hanya saja untuk proses penghapusannya menggunakan arus listrik.Modul Input dan Modul OutputFungsi dari sebuah modul input adalah untuk mengubah sinyal masukan dari sensor ke PLC untuk diproses di bagian CCU. Sedangkan modul output adalah kebalikannya, mengubah sinyal PLC kedalam sinyal yang sesuai untuk menggerakkan aktuator. Dari modul input dan output kita dapat menentukan jenis suatu PLC dari hubungan antara central control unit dengan modul input dan output yaitu compact PLC dan modular PLC. Compact PLC adalah bila input modul CCU dan output modul dikemas dalam suatu wadah. Modular PLC bila modul input, modul output dan CCU dikemas dalam satu wadah. Modular PLC bila modul input, modul output dan CCU dikemas secara tersendiri. Modul inputModul input adalah modul tempat menghubungkan sensor-sensor dengan modul itu sendiri. Sinyal sensor tersebut selanjutnya akan diteruskan ke CCU. Fungsi terpenting dari sebuah modul input adalah sebagai berikut: mendeteksi sinyal masukan mengatur tegangan kontrol untuk batas tegangan logika masukan yang diijinkan melindungi peralatan elektronik yang sensitif terhadap tegangan luar Menampilkan sinyal masukan tersebut.DeteksiteganganDelaysinyalOptokoplerSinyal keunit kontrolSinyal input

Deteksi tegangan error meyakinkan bahwa tegangan masuk masih dalam batas yang diijinkan atau tidak. Bila tegangannya terlalu tinggi akan diturunkan melalui dioda breakdown. Delay sinyal meyakinkan apabila tegangan yang diterima sudah merupakan input yang sebenarnya atau bukan. Rangkaian ini mempertahankan tegangan input sesaat (1-20 ms) untuk membedakannya dengan sinyal-sinyal lain seperti tegangan interferensi. Optokopler mengirimkan informasi sensor berupa cahaya dan menciptakan isolasi elektronik antara kontrol dan rangkaian logika. Selanjutnya melindungi komponen elektronik yang sensitif dan naiknya tegangan luar secara tiba-tiba. Terdapat optikopler yang mampu memberikan perlindungan terhadap tegangan sampai dengan 5 kV (5000 volt) yang sesuai dengan aplikasi untuk industri. Modul outputModul output mengeluarkan sinyal dari CCU ke kontrol elemen yang diperlukan untuk menggerakkan aktuator sesuai dengan tugas yang telah diberikan. Fungsi terpenting dari modul output adalah sebagai berikut: mengatur tegangan kontrol untuk batas tegangan logika yang diijinkan. melindungi peralatan elektronik yang sensitif terhadap tegangan luar. memberikan penguatan sinyal output sebelum dikeluarkan sehingga cukup kuat menggerakkan aktuator. memberikan perlindungan terhadap arus hubung singkat (short-circuit) dan pembebanan relay atau elektronik.

OptokoplerAmplifierShort-circuitmonitoringSinyal dariunit kontrolSinyal output

Amplifier berguna untuk menguatkan arus listrik output sehingga nantinya cukup kuat untuk menggerakkan aktuator. Short circuit monitoring memonitor jika terjadi arus hubung singkat pada rangkaian luar dan memutuskan hubungan antara modul output dengan rangkaian luar.CONTOH INPUT DAN OUTPUT

Catu DayaSistem PLC memerlukan dua buah catu daya. Satu untuk keperluan peralatan output, sedangkan satunya untuk catu daya modul-modul PLC itu sendiri yang menggunakan arus DC. Arus DC ini dapat diperoleh dari rangkaian terintegrasi atau transistor. Jika sistem catu daya menggunakan IC TTL dapat dihasilkan tegangan 5V, tetapi jika menggunakan IC CMOS tegangan yang didapat akan dapat bervariasi dalam 3 sampai 18 Volt. Komponen dari Sistem Kontrol yang Menggunakan PLCPLC adalah Programmable Logic Controller yang tak lebih berupa sebuah komputer yang dirancang secara khusus untuk mengerjakan tugas-tugas tertentu. Komponen dari sistem kontrol yang menggunakan PLC adalah seperti berikut: HardwareHardware adalah semua komponen elektronik dan mekanik dari suatu CCU dan memori. Sedangkan modul input dan output adalah untuk menghubungkan antara CCU dan aktuator/sensor. SoftwareDengan software kita bisa menentukan program untuk kondisi tertentu pada peralatan yang telah kita pasang. Dalam bahasa pemprograman hal tersebut adalah berarti menggambarkan kumpulan dari hubungan-hubungan rangkaian logika. Masing-masing program menjelaskan secara terpisah proses kontrol untuk sistem dan sebelum dieksekusi ditransfer dulu kedalam memori khusus dalam CCU (program memori). Jika diperlukan kita dapat memodifikasi program tersebut. SensorSensor dapat berupa limit switch, level sensor, atau sensor temperatur. Sensor ini memberitahu PLC, status dari sistem yang dikontrol. Bila diperlukan sinyal non listrik dapat diubah menjadi sinyal listrik untuk keperluan input. AktuatorAktuator dapat berupa silinder pneumatik, motor listrik, dan sebagainya. Aktuator merupakan output dari PLC ke device dari sistem yang dikontrol. Programmer Program yang telah ditulis programmer diterjemahkan kedalam bahasa mesin CCU, kemudian bahasa mesin tersebut ditransfer kedalam program memori untuk selanjutnya dikerjakan. Dewasa ini programmer adalah berupa komputer PC yang berisi sistem pemprograman atau peralatan khusus semacam itu yang lebih kecil ukurannya (hand-hold programming). Diagram RangkaianCara menghubungkan input/output dengan PLC, terlebih dahulu harus dikenali komponen input seperti switch, maupun sensor, yang harus dihubungkan dengan alamat input PLC. Sedangkan komponen output seperti solenoid untuk menggerakkan valve dan silinder, lampu, coil magnetic contactor untuk menghubungkan sumber motor harus dihubungkan dengan alamt output PLC.

Sistem Pengendalian dengan PLCUntuk membuat sistem pengendalian dengan PLC membutuhkan beberapa langkah sistematis yang dapat disimpulkan sebagai berikut :(a) Menentukan urutan proses-proses yang terjadi dalam sistem pengendalian tersebut dengan menyebutkan bagian input (sensor, sakelar dsb) yang memonitor kondisi keluaran dari proses yang dikendalikan, proses (pada CPU PLC) kriteria/tujuan yang akan diterapkan pada porses yang dikendalikan, dan output (relay, solenoid, motor dsb) yang akan menendalikan pergerakan atau aktivitas dari proses yang dikendalikan. Blok diagram atau diagram alir dapat digunakan sebagai alat bantu.(b) Menentukan jenis dan spesifikasi dari komponen input dan output. Penentuan komponen input dan output ini berhubungan dengan spesifikasi dari input dan output terminal pada PLC sehingga dapat ditentukan jenis PLC yang diperlukan untuk aplikasi tersebut. Pada tahap ini penomoran input dan output harus ditentukan sebagai referensi/acuan dalam pembuatan program pada PLC.(c) Penulisan program untuk mewujudkan sistem pengendalian seperti yang disebutkan pada bagian (a). Untuk instruksi SIMATIC dari Siemens Penulisan program ini dapat dilaksanakan dalam Statement List Editor (STL), Ladder logic (LAD), atau function Block Diagram (FBD).(d) Memasukan program dalam memory. Dalam langkah ini program yang telah kita tulis dimasukan kedalam memory PLC dengan menggunakan bantuan komputer atau hand held programmer yang tersedia. Untuk beberapa jenis PLC tertentu, anda harus melakukan deklarasi nomor-nomor input dan output yang tersedia pada PLC tersebut sebelum digunakan. Setelah program dimasukan kedalam memori kemudian dilakukan pengecekan untuk memastikan program yang dibuat tidak mengandung kesalahan kode. Pengecekan ini bisa dilakukan melalui fungsi diagnosa atau dengan proses simulasi.

SEJARAH PLCPLC pada awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay. Pada saat itu PLC hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian motor, solenoid, dan actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Sebelum adanya PLC, sudah banyak peralatan kontrol sequence, ketika relay muncul, panel kontrol dengan relay menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor muncul, solid state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan kecepatan tinggI.Pada tahun 1978, penemuan chip mikroprosessor menaikkan kemampuan komputer untuk segala jenis sistem otomatisasi dengan harga yang terjangkau. Robotika, peralatan otomatis dan komputer dari berbagai tipe, termasuk PLC berkembang dengan pesat. Program PLC makin mudah untuk dimengerti oleh banyak orang.Pada awal tahun 1980 PLC makin banyak digunakan. Beberapa perusahaan elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang besar. Meskipun industri peralatan mesin CNC telah digunakan beberapa waktu yang lalu, PLC tetap digunakan. PLC juga digunakan untuk sistem otomatisasi building dan juga security control systemSekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data, dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.PENGERTIAN PLC Programmable Logic Controller dapat berarti sebagai alat pengendali logika yang dapat diprogram. PLC ini merupakan perangkat kontrol yang menerima data input dari luar yang ditransfer dalam bentuk keputusan yang bersifat logika dan disimpan dalam memori. PLC mempunyai perangkat keras yang berupa CPU (Central Processing Unit), modul input dan output, memori serta piranti program. Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level-level yang kompleks. PLC dapat diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika. PLC yang awalnya berfungsi menggantikan peran relay, dapat diartikan sesuai kata penyusunnya adalah sebagai berikut [2] :a. Programmable yaitu menunjukkan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat.b. Logic yaitu menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secara aritmatik (ALU) dengan melakukan proses membandingkan, menjumlahkan, mengkalikan, membagi, dan mengurangi.c. Controller yaitu menunjukkan kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkanPLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu : PLC dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas, guncangan, dan sebagainya. PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik. PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program sekaligus memonitor data atau program.PLC DIBAGI 3 KELOMPOK BESAR, yaitua. PLC mikro, PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output pada PLC ini kurang dari 32 terminal. b. PLC mini, kategori ukuran mini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah input/output antara 32 sampai 128 terminal. c. PLC large, PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack dimana PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/outputnya lebih dari 128 terminal.

Kelebihan PLCSistem kontrol menggunakan PLC mempunyai banyak keuntungan dibandingkan sistem kontrol menggunakan peralatan kontrol yang dirangkai secara listrik seperti relay atau kontaktor yaitu :a. PLC didesain untuk bekerja dengan kehandalan yang tinggi dan jangka waktu pemakaian yang lama pada lingkungan industri.b. Jika sebuah aplikasi kontrol yang kompleks dan menggunakan banyak relay, maka akan lebih murah apabila kita menggunakan/memasang satu buah PLC sebagai alat kontrol.c. PLC dapat dengan mudah diubah-ubah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dengan cara memprogram ulang sesuai yang kita inginkan.d. PLC dapat melakukan diagnosa dan menunjukkan kesalahan apabila terjadi gangguan sehingga ini sangat membantu dalam melakukan pelacakan gangguan.e. PLC juga dapat berkomunikasi dengan PLC lain termasuk juga dengan komputer. Sehingga kontrol dapat ditampilkan di layar komputer, di dokumentasikan, serta gambar kontrol dapat dicetak dengan menggunakan printer.f. Mudah dalam melakukan pelacakan gangguan kontrol.Beberapa keuntungan penggunaan PLC adalah :1. Kehandalan2. Kebutuhan ruang yang lebih kecil3. Dapat diprogram untuk aplikasi baru4. Dapat melakukan lebih banyak fungsi5. Lebih mudah diperbaiki6. Relatif murah.kerugian yang dimiliki oleh PLC, yaitu: 1. Teknologi yang masih baru Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relay ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang 2. Buruk untuk aplikasi program yang tetap Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi. Sedangkan PLC dapat mencakup beberapa fungsi sekaligus. Pada aplikasi dengan satu fungsi jarang sekali dilakukan perubahan bahkan tidak sama sekali, sehingga penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan memboroskan (biaya).

3. Pertimbangan lingkungan Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi yang kontak langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal.

4. Operasi dengan rangkaian yang tetap Jika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan PLC lebih mahal dibanding dengan peralatan kontrol lainnya. PLC akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di-upgrade secara periodik.Keunggulan PLC dibanding Sistem Konvensional Pada Progammable Logic Controller :1. Pengawatan lebih sedikit.2. Perawatan relatif mudah .3. Pelacakan sistem lebih sedarhana.4. Konsumsi daya relatif rendah.5. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan lebih mudah dimengerti.6. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat. Pada Sistem Konvensional Kontrol Panel:1. Pengawatan lebih kompleks.2. Perawatan membutuhkan waktu yang lama.3. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lama4. Konsumsi daya yang relatif tinggi.5. Dokumentasi gambar lebih banyak.6. Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.Hal-hal yang dapat dikerjakan oleh PLCSebagai kontrol urutan mempunyai fungsi:1. Pengganti relay kontrol logika konvensional.2. Pewaktu/pencacah (Timer / counter).3. Pengganti pengontrol PCB card.4. Mesin kontrol ( auto / semi auto/manual ).Sebagai kontrol yang canggih mempunyai fungsi:1. Operasi aritmatika.2. Penanganan informasi.3. Kontrol analog ( suhu, tekanan, dan lain-lain ).4. PID ( Proporsional-Integral-Diferensial).5. Kontrol motor servo.6. Kontrol motor stepper.LADDER DIAGRAMLadder diagram terdiri dari garis vertikal yang di sebut garis bar. Instruksi yang dinyatakan dengan simbol digambarkan dan disusun sepanjang garis horizontal dimulai dari kiri dan dari atas ke bawah.Ladder diagram digunakan untuk menggambarkan rangkaian listrik dan dimaksudkan untuk menunjukkan urutan kejadian, bukan hubungan kabel antar komponen. Pada ladder diagram memungkinkan elemen-elemen elektrik dihubungkan sedemikian rupa sehingga keluaran (output) tidak hanya terbatas pada ketergantungan terhadap masukan (input) tetapi juga terhadap logika

.Ladder diagram memuat beberapa blok yang dapat mempresentasikan aliran program dan fungsi:1. ContactContact dapat berupa kontak input (sakelar, push button), kontak internal variabel (relay otomatis) dan lain-lain, ada 4 macam tipe kontak yaitu :a. Kontak NO (Normally Open) adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram dimana pada saat keadaan sistem belum bekerja kondisi kontak dalam keadaan terbuka.b. Kontak NC (Normally Close) adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat keadaan sistem belum bekerja kondisi kontak dalam keadaan tertutup.c. Kontak rising edge adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat pada saat keadaan sistem mulai bekerja kondisi kontak berubah dari logika 0 menjadi logika 1.d. Kontak falling edge adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat keadaan sistem mulai bekerja kondisi kontak berubah dari logika 1 menjadi logika 0

2. CoilCoil secara umum menyatakan output, ada 4 macam tipe coil yaitu :a. Coil.b. Negatif coil.c. SET coid. RESET coil.

S- PEXT

-S- ODT

Fungsi PLC

PLC ini dirancang untuk menggantikan satu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendali kan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-on atau meng-off kan output- output. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak. Banyak hal yang dapat dilakukan oleh PLC, yaitu sebagai [2] :2.1.2.1 Sequence Controla. Pengganti relay control logic. b. Timers/counters.c. Pengganti pengendali yang berupa papan rangkaian elektronik. d. Pengendali mesin dan proses.2.1.2.2 Kontrol Canggiha. Operasi aritmatik ( +, -, x, : ). b. Penanganan informasi.c. Kontrol analog (suhu, tekanan, dan lain-lain). d. PID (Proposional Integrator Differensiator). e. Servo motor control.f. Stepper motor control.2.1.2.3 Kontrol Pengawasana. Proses monitor dan alarm.b. Monitor dan diagnosa kesalahan .c. Antarmuka dengan komputer (RS 232 / RCS 485). d. Antarmuka dengan printer / ASCII.e. Jaringan kerja otomasi pabrik. f. Local Area Network.g. Wide Are Network

21