MAKALAH PLC ( Prog Pr ogrr ammable ammable L ogi ogi c Contr Contr oll er s )
Disusun oleh : Handyan Bima Putra LT - 2D 3.39.11.0.10
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2013
BAB. I PENDAHULUAN PENDAHULUAN I . 1 Latar Belakang Seiring perkembangan zaman, seluruh teknologi terus mengalami perkembangan terutama di bidang industri.Perkembangan tersebut terlihat di industri pemabrikan, dimana sebelumnya
banyak
pekerjaan
menggunakan
menggunakan mesin, berikutnya dengan
tangan
manusia,
kemudian
beralih
electro-mechanic (semi otomatis) otomatis) dan sekarang
sudah menggunakan robotic (full automatic). Model apapun yang digunanakan pada sistem otomasi pabrik te rsebut tergantung pada keandalan peralatan kendalinya.Penggunaan relay konvensional untuk pabrik dengan produksi skala yang cukup besar kurang effisien dalam berbagai hal seperti : panel yang cukup besar untuk belitan relay, keandalan kontak – kontak kontak untuk produksi kapasitas besar, serta fleksibilitas dari kerja kontak tersebut.Untuk menggantikan relay konvensional tersebut dapat menggunakan alat bernana Programmable Logic Controllers Controllers (PLC),dimana PLC merupakan alat elektronik yang dapat mengerjakan berbagai f ungsi-fungsi kontrol pada levellevel yang kompleks dan dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
Gambar 1.1 Contoh PLC dengan merk Siemens Logo
I . 2 Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan PLC ?
Bagaimana sejarah perkembangan PLC ?
Apa fungsi dari PLC ?
Apa saja bagian – bagian pada PLC ?
Bagaimana prinsip kerja PLC ?
Apa saja operasi yang dapat dilakukan PLC ?
Bagaimana konsep perancangan suatu sistem kendali dengan PLC ?
Apa itu peran console pada PLC
Apa saja bahasa standar yang digunakan dalam pemograman PLC ?
Apa saja merk dan type PLC yang beredar di pasaran ?
Apa saja keuntungan menggunakan PLC ?
Apa saja kerugian menggunakan PLC ?
I . 3 Tujuan Penulisan
Mengetahui apa yang dimaksud dengan PLC
Mengetahui sejarah perkambangan PLC
Mengetahui fungsi PLC
Mengetahui bagian – bagian PLC
Mengetahui prinsip kerja PLC
Mengetahui operasi – operasi yang dapat dilakukan PLC
Mengetahui konsep perancangan suatu sistem kendali pada PLC
Mengetahui peran console pada PLC
Mengetahui jenis – jenis bahasa pemrograman pada PLC yang sesuai standar
Mengetahui beberapa merk dan type PLC yang ada di pasaran
Mengetahui keuntungan penggunaan PLC
Mengetahui kerugian menggunakan PLC
BAB . II ISI II . 1 Pengertian PLC Definisi PLC menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital
dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan
memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O dijital maupun analog.
Definisi PLC menurut NEMA (National Electrical Manufacturer's Association) adalah
peralatan elektronik yang bekerja secara digital yang menggunakan memory yang bisa diprogram untuk menyimpan instruksi internal guna menerapkan fungsi-fungsi khusus, seperti logic, sequencing, pengukuran waktu, penghitungan, dan aritmatik, untuk mengontrol modul-modul input/ output secara analog atau digital, berbagai jenis mesin atau proses. Komputer digital yang digunakan untuk mengerjakan fungsi-fungsi controller yang dapat diprogram dianggap termasuk di dalam bagian ini.
Definisi PLC berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
Programmable , menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan
program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic
(ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain s ebagainya.
Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses
sehingga menghasilkan output yang diinginkan . Definisi PLC secara umum adalah merupakan alat listrik dan elektronik yang menggantikan
rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional yang bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logik, 0 atau 1, hidup atau mati) dimana pengguna telah membuat program (yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram) yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.
II . 2 Sejarah Perkembangan PLC Sebelum PLC diciptakan, sistem kontrol yang digunakan untuk membantu kegiatan produksi di industri - industri pada masa itu masih berbasis relay konvensional.Sistem berbasis relay konvensional menggunakan relay untuk melakukan kegiatan pengendalian system. Namun, sayangnya penggunaan relay ini tidak terlalu memuaskan karena kurang fleksibel terhadap perubahan dalam sistem.Apabila suatu pabrik ingin meningkatkan kapasitas produksinya, maka sistem kontrol yang mengendalikan kegiatan produksi di pabrik tersebut juga harus dirubah.
Gambar 2 .1 Relay konvensional merk omron
Dalam sistem kendali berbasis relay logic, perubahan tersebut membutuhkan biaya yang besar dan sangat melelahkan. Selain itu sistem berbasis relay logic juga menyita ruang yang banyak dan biaya pemeliharaannya juga sangat besar. The Hydramatic Division pada General Motors Corporation lah yang pertama kali menspesifikasikan kriteria-kriteria
untuk Programmable Logic Controller (PLC) yang pertama pada tahun 1968. Tujuan mereka saat itu adalah untuk menggantikan sistem kontrol berbasis relay yang mereka gunakan karena tidak fleksibel dan memakan biaya yang sangat besar. Untuk itu, mereka mengumumkan untuk menerima proposal yang sanggup untuk menggantikan sistem kontrol relay mereka dengan suatu perangkat elektronik yang handal dengan spesifikasi – spesifikasi sebagai berikut:
Sistem kontrol yang baru tersebut harus mempunyai harga yang bersaing dengan sistem kontrol berbasis relay yang digunakan saat itu.
Sistem tersebut harus tahan terhadap kondisi lingkungan industri yang berat.
Antarmuka input dan output harus mudah untuk diganti-diganti.
Controller harus didesain dalam bentuk modul-modul sehingga bagian-bagian tertentu dapat dilepas sewaktu-waktu untuk penggantian atau perbaikan.
Sistem kontrol mempunyai kemampuan untuk mengumpulkan data dan mengirimkannya ke central system.
Sistem kontrol tersebut harus dapat digunakan lagi untuk kondisi yang berbeda.
Metode untuk memprogram controller harus sederhana sehingga mudah dipahami oleh karyawan pabrik. Proposal yang menang dan memenuhi spesifikasi yang diinginkan oleh Hydramatic
Division adalah proposal yang dimenangkan oleh Bedford Associates .Dick Morley salah
satu anggota tim dari Bedford Associates yang memenangkan proposal tersebut dianggap sebagai “bapak” dari PLC. PLC pertama yang diciptakan oleh Bedford Associates tersebut memenuhi semua kriteria yang diinginkan oleh Hydramatic Division.PLC pertama kali mandapat usulan yang diberi nama MODICON (Modular Digital Controller) dan MODICON 084 merupakan PLC pertama didunia yang digunakan pada produk komersil.
Gambar 2.2 PLC pertama kali yaitu MODICON 084
Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup populer digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Mikroprosesor konvensional kekurangan daya dalam menyelesaikan secara cepat logika PLC untuk semua PLC, kecuali PLC kecil.Setelah mikroprosesor konvensional mengalami perbaikan dan pengembangan, PLC yang besar-besar mulai banyak menggunakan-nya.Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang masih berbasis pada AMD 2903.Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun
1973.Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON.Dengan demikian PLC bisa berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan
lebih jauh dari lokasi mesin
sesungguhnya yang dikontrol.Sekarang kemampuan komunikasi ini dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut terlibat.Sayangnya, kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk
untuk
protokol-protokol
dan
jaringa-jaringan
yang
tidak
kompatibel.Tetapi
bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC. Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor's Manufacturring Automation Protocol (MAP)) . Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan
pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemprograman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemprogram atau penggunaan pemrogram genggam ( handled programmer ). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan sebuah kontrol relai tunggal (seperti produk ZEN Programmable Relay dari Omron). Tahun 1990-an dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar terakhir (IEC 1131-3), bisa diakses di http://www.plcopen.org/default.htm berusaha untuk menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standar internasional. Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC yang diprogram dalam diagram fungsi blok, daftar instruksi, C dan teks terstruktur pada saat bersamaan.
II . 3 Fungsi PLC Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus. Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator. Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC
(Computerized Numerical Control ). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
II . 4 Bagian – Bagian pada PLC Sistem PLC terdiri dari lima bagian pokok, yaitu:
Central processing unit (CPU). Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC, karena
bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi / pemrosesan program yang tersimpan dalam PLC. Disamping itu CPU juga melakukan pengawasan atas semua operasional kerja PLC, transfer informasi melalui internal bus antara PLC, memory dan unit I/O.Bagian CPU ini antara lain adalah : 1.
Power Supply, power supply mengubah suplai masukan listrik menjadi suplai listrik yang sesuai dengan CPU dan seluruh komputer.
2.
Alterable Memory, terdiri dari banyak bagian, intinya bagian ini berupa chip yang isinya di letakkan pada chip RAM (Random Access Memory), tetapi isinya dapat diubah dan dihapus oleh pengguna / pemrogram. Bila tidak ada supplai listrik ke CPU maka isinya akan hilang, oleh sebab itu bagian ini disebut bersifat volatile, tetapi ada juga bagian yang tidak bersifat volatile.
3.
Fixed Memory, berisi program yang sudah diset oleh pembuat PLC, dibuat dalam bentuk chip khusus yang dinamakan ROM (Read Only Memory), dan tidak dapat diubah atau dihapus selama operasi CPU, karena itu bagian ini sering dinamakan memori non-volatile yang tidak akan terhapus isinya walaupun tidak ada listrik yang masuk ke dalam CPU. Selain itu dapat juga ditambahkan modul EEPROM atau Electrically Erasable Programmable Read Only Memory yang ditujukan untuk back up program utama RAM prosesor
sehingga prosesor dapat diprogram untuk meload program EEPROM ke RAM jika program di RAM hilang atau rusak . 4.
Processor, adalah bagian yang mengontrol supaya informasi tetap jalan dari bagian yang satu ke bagian yang lain, bagian ini berisi rangkaian clock, sehingga masing-masing transfer informasi ke tempat lain tepat sampai pada waktunya
5.
Battery Backup, umumnya CPU memiliki bagian ini. Bagian ini berfungsi menjaga agar tidak ada kehilangan program yang telah dimasukkan ke dalam RAM PLC jika catu daya ke PLC tiba-tiba terputus.
Programmer / monitor (PM) . Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga
alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC. Bentuk PM ini ada yang besar seperti PC, ada juga yang berukuran kecil yaitu hand-eld programmer dengan jendela tampilan yang kecil, dan ada juga yang berbentuk laptop. PM dihubungkan dengan CPU melalui kabel. Setelah CPU selesai diprogram maka PM tidak dipergunakan lagi untuk operasi proses PLC, sehingga bagian ini hanya dibutuhkan satu buah untuk banyak CPU.
Modul input / output (I/O). Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik
dari sensor atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. Ada banyak jenis modul input yang dapat dipilih dan jenisnya tergantung dari input yang akan digunakan. Jika input adalah limit switches dan pushbutton dapat dipilih kartu input DC. Modul input analog adalah kartu input khusus yang menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) dimana kartu ini digunakan untuk input yang berupa variable seperti temperatur, kecepatan, tekanan dan posisi. Pada umumnya ada 8-32 input point setiap modul inputnya. Setiap point akan ditandai sebagai alamat yang unik oleh prosesor.Output adalah bagian PLC yang menyalurkan sinyal elektrik hasil pemrosesan PLC ke peralatan output. Besaran informasi / sinyal elektrik itu dinyatakan dengan tegangan listrik antara 5 – 15 volt DC dengan informasi diluar sistem tegangan yang bervariasi antara 24 – 240 volt DC mapun AC. Kartu output biasanya mempunyai 6-32 output point dalam sebuah single module. Kartu output analog adalah tipe khusus dari modul output yang menggunakan DAC (Digital to Analog Conversion). Modul output analog dapat mengambil nilai dalam 12 bit dan mengubahnya ke dalam signal analog.Biasanya signal ini 0-10 volts DC atau 4-20 mA. Signal Analog biasanya
digunakan pada peralatan seperti motor yang mengoperasikan katup dan pneumatic position control devices.Bila dibutuhkan, suatu sistem elektronik dapat ditambahkan untuk menghubungkan modul ini ke tempat yang jauh. Proses operasi sebenarnya di bawah kendali PLC mungkin saja jaraknya jauh, dapat saja ribuan meter.
Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau dicetak.
Informasi yang mungkin dicetak adalah diagram ladder, status register, stat us dan daftar dari kondisi-kondisi yang sedang dijalankan, timing diagram dari kontak, timing diagram dari register, dan lain-lain
The Program Recorder / Player . Alat ini digunakan untuk menyimpan program
dalam CPU. Pada PLC yang lama digunakan tape, sistem floopy disk. Sekarang ini PLC semakin berkembang dengan adanya hard disk yang digunakan untuk pemrograman dan perekaman. Program yang telah direkam ini nantinya akan direkam kembali
ke
dalam
CPU
apabila
program
aslinya
hilang
atau
mengalami
kesalahan.Untuk operasi yang besar, kemungkinan lain adalah menghubungkan CPU dengan komputer utama (master computer) yang biasanya digunakan pada pabrik besar atau proses yang mengkoodinasi banyak Sistem PLC .
Gambar 2.3 Diagram keseluruhan sistem PLC
II . 5 Prinsip Kerja pada PLC Prinsip kerja pada PLC sama seperti prinsip kerja Relay konvensional, dimana relay memiliki coil yang disuplai oleh sumber tegangan dan kontak yang menghubungkan dua terminal.Prinsip kerja pada relay jika diberi sumber tegangan kerja maka semua kontakkontaknya akan berubah status. Kontak NO menjadi close dan kontak NC menjadi open. Sedangkan prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram (programing & prossesing). Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory. Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.
Gambar 2.4 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC
Contoh prinsip kerja pada PLC :
Gambar 2.5 Contoh Kerja Suatu Rangkaian PLC
Sebagai contoh lihat gambar diatas : a.
di dalam PLC diassosiasikan memiliki coil bayangan/semu MX...dan kontak semu MY...(masing-masing adalah memori data input dan output)
b.
Coil MX...mendapat suplai tegangan 24 Vdc melalui input PLC yaitu tombol X0 dan tombol X1
c.
Kontak MY... mendapat suplai tegangan misal 220 Volt yang memikul beban lampu Y0 dan Y1 melalui kontak bayangan MY.......
d.
Jika tombol X0 ditekan (walaupun sebentar), maka coil bayangan MX0 akan bekerja sehingga kontak-kontaknya akan berubah status. Coil bayangan MX0 ini akan merubah status kontak yang berada dalam bahasa pemrograman PLC. Dalam hal ini kontak X0 akan menjadi close (tertutup) walaupun tombol X0 dilepas, kontak Y0 akan mengunci sampai tombol X1 dilepas.
e.
Karena kontak X) tertutup, maka coil Y0 akan bekerja dan merubah status kontak MY0 menjadi tertutup, dalam hal ini lampu L1 akan mendapat suplai tegangan dan menyala.
f.
Jika tombol X2 ditekan, maka coil bayangan MX1 akan bekerja dan mengubah status kontak NC dalam bahasa pemrograman menjadi terbuka, dalam hyal ini coil Y0 menjadi tidak aktif.
g.
Karena coil Y0 non aktif, maka kontak bayangan MY0 terbuka dan lampu L1 mati.
II . 6 Operasi – Operasi yang dapat Dijalankan PLC 1. Relay Logic 2. Penguncian ( Locking ) 3. Pencacahan ( Counting ) 4. Penambahan 5. Pengurangan 6. Pewaktuan ( Timing ) 7. Kendali PID 8. Operasi BCD 9. Manipulasi Data 10. Pembandingan 11. Pergeseran
II . 7 Konsep Perancangan Suatu Sistem Kendali pada PLC Dalam merancang suatu sistem kendali dibutuhkan pendekatan-pendekatan sistematis dengan prosedure sebagai berikut :
1. Rancangan Sistem Kendali
Dalam tahapan ini si perancang harus menentukan terlebih dahulu sistem apa yang akan dikendalikan dan proses bagaimana yang akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat berupa peralatan mesin ataupun proses yang terintegrasi yang sering secara umum disebut dengan controlled system. 2. Penentuan I/O
Pada tahap ini semua piranti masukan dan keluaran eksternal yang akan dihubungkan PLC harus ditentukan. Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor, valve dan lain-lain sedangkan piranti keluaran dapat berupa solenoid katup elektromagnetik dan lain-lain. 3. Perancangan Program (Progr am Design)
Setelah ditentukan input dan output maka dilanjutkan dengan proses merancang program dalam bentuk ladder diagram dengan mengikuti aturan dan urutan operasi sistem kendali. 4. Pemrograman (Programming) 5. Menjalankan Sistem (Run Th e System)
Pada tahapan ini perlu dideteksi adanya kesalahan-kesalahan satu persatu (debug), dan menguji secara cermat sampai kita memastikan bahwa sistem aman untuk dijalankan.
Gambar 2.6 Diagram Perancangan Sistem PLC
II . 8 Peran Console pada PLC Console adalah alat input yang dijalankan secara manual oleh operator. Melalui control console seorang operator dapat melakukan proses, menghentikan proses, mengubah cara kerja MPS dari automatic menjadi manual dan sebaliknya, mengembalikan keadaan peralatan ke keadaan mula-mula (reset peralatan) dan memberikan keadaan emergency-stop pada MPS jika terjadi kecelakaan atau kesalahan yang fatal. Selain itu, melalui control console seorang operator dapat memantau input apa saja yang saat it u diperlukan oleh MPS
Gambar 2.7 Console PLC merk Omron
II . 9 Jenis – Jenis Bahasa Pemrograman pada PLC berikut beberapa jenis bahasa pemrograman PLC berdasarkan standar IEC-61131-3 terdapat lima bahasa pemrograman yang diakui oleh standar ini yaitu : 1. Bahasa Pemrograman Ladder Diagram (LD)
Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan program dalam bentuk grafis. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ini terdapat 2 buah garis vertikal, yang mana garis vertikal sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya, sedangkan garis vertikal sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya. Diantara 2 garis tersebut dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari saklar, sensor dan output. Satu baris dari diagram tersebut biasanya disebut dengan istilah satu RUNG.
2. Bahasa Pemrograman Function Block Diagram (FBD)
Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan bentuk aliran daya atau aliran sinyal dalam rung dengan menggunakan blok-blok diagram fungsi logik (gerbang logik). Pada dasarnya terdapat 3 macam blok fungsi logik dasar yaitu AND, OR dan NOT (Inverse). Sedangkan fungsi logik lainnya dapat dibangun dengan mengkombinasikan ketiga fungsi logik dasar tersebut. 3. Bahasa Pemrograman Instruction List (IL)
Bahasa pemrograman PLC tingkat tinggi. Semua hubungan logika dan kontrol sekuens dapat diprogram dengan menggunakan perintah atau instruksi dalam bahasa pemrograman ini. Perintah-perintah atau instruksi-instruksi yang digunakan mirip dengan bahasa tingkat tinggi BASIC atau PASCAL 4. Bahasa Pemrograman Structure Text (ST)
Penulisan program PLC yang dilakukan dengan menggunakan daftar teks atau notasi. 5. Bahasa Pemrograman Sequential Function Chart (SFC)
Diantara kelima bahasa tersebut bahasa pemrograman PLC yang paling populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram.Ladder Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan simbol - simbol komponen elektromagnetik - mekanik relay (coil dan contact), blok - blok fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang didefinisikan sendiri oleh progammer.Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan pendekatan grafis, maka progammer menjadi lebih mudah untuk melakukan troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada PLC.
II . 10 Beberapa Merk dan Type PLC yang ada Di Pasaran Saat ini banyak merek serta type PLC yang dipakai di industri. Masing masing PLC memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri.Pilihan bedasarkan kebutuhan industri tersebut serta anggaran untuk alat tersebut.Berikut beberapa merek serta type PLC yang banyak dipakai di industri :
1.
Allen Bradley
Jenis
Type PLC
Logix-5 Family
PLC-5
Logix-500 Family
SLC-500
Micrologix
Logix-5000 Family
ControlLogix
CompactLogix
Gambar
FlexLogix
2.
Siemens
Jenis
Type PLC
Micro PLC
S7-200
S7-1200 Modular PLC
S5-115U
S7-300
Gambar
S7-400
3.
Omron
Jenis
Type PLC
Micro PLC
CPM1A
CP1E
CP1L
Basic PLC
CJ1M
CQM1H
Gambar
Modular
CJ1H/CJ1G
CS1H/CS1G
4.
Schneider
Jenis
Type PLC
Micro PLC
Modicon M340
Machine Control PLC Modicon Premium
Process Control PLC
Programmable Controller
Smart Relay
Modicon Quantum
Twido
Zelio
Gambar
5.
Mitsubishi
Jenis
Type PLC
Compact PLC
MELSEC FX3UC
Gambar
MELSEC FX3G
MELSEC FX1N
MELSEC FX1S
Modular PLC
Q-Series Q00UJCPU
Process Control
Q12PHCPU
II . 11 Keuntungan yang Diperoleh dalam Penggunaan PLC
Flexibility
Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12 kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat mengendalikan salah satu
dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.
Perubahan implementasi dan koreksi error
Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram laddernya.
Harga yang rendah
PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan bermacam-macam merk dan tipe.
Jumlah kontak yang banyak
PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia. Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.
Memonitor hasil
Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.
Observasi visual
Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.
Kecepatan operasi
Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.
Metode bolean atau ladder
Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.
Reliability
Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.
Penyederhanaan pemesanan komponen
PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.
Dokumentasi
Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.
Keamanan
Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan yang sulit untuk dideteksi.
Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.
PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.
II . 12 Kerugian yang Diperoleh dalam Penggunaan PLC Disamping beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyai beberapa kelemahan antara lain :
Teknologi baru
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.
Aplikasi program yang tetap
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah program menjadi tidak berguna.
Kondisi lingkungan
Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC.
Pengoperasian yang aman
Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini tergantung dari program yang dibuat.
Operasi pada rangkaian yang tetap
Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum mekanik, lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada menggunakan PLC.
BAB. III PENUTUP
III . 1 Kesimpulan
PLC adalah alat listrik dan elektronik yang menggantikan rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional yang bekerja dengan cara mengamati masukan, kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya dimana pengguna telah membuat program yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.
PLC merupakan alat yang diciptakan untuk menggatikan peran relay konvensional pada suatu perusaan indutri dikarenakan penggunaan relay konvensional karena tuntutan produksi perusahaan tersebut.Pada tahun 1968, PLC pertama kali di keluarkan oleh perusahaan Bedford Associates dan PLC pertama kali dinamakan MODICON (Modular Digital Controller) dengan type MODICON 084.Pada tahun 1970-an PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bitslice.Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor dan juga dilakukan usaha memperkecil ukuran PLC serta pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemprograman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemprogram.Tahun 1990-an dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an dan juga seluruh PLC disesuaikan dengan standar(IEC 1131-3)
Fungsi PLC secara umum yaitu:
1. Sekuensial Control 2. Monitoring Plant
Fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized
Numerical Control ). Bagian – Bagian pada PLC
-
Central processing unit (CPU). Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC,
karena bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi / pemrosesan program yang tersimpan dalam PLC..Bagian CPU ini antara lain adalah : a. Power Supply b. Alterable Memory c. Fixed Memory d. Processor e. Battery Backup -
Programmer / monitor (PM). Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga
alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC. -
Modul input / output (I/O).Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik
dari sensor atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. -
Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau dicetak.
-
The Program Recorder / Player . Alat ini digunakan untuk menyimpan program
dalam CPU.
Prinsip Kerja
pada PLC dimulai dari signal pada device input (on/off) akan
mengaktifkan coilo semua input yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram (programing & prossesing). PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory.Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.
Operasi – Operasi yang dapat Dijalankan PLC 1. Relay Logic 2. Penguncian ( Locking ) 3. Pencacahan ( Counting )
4. Penambahan 5. Pengurangan 6. Pewaktuan ( Timing ) 7. Kendali PID 8. Operasi BCD 9. Manipulasi Data 10. Pembandingan 11. Pergeseran
Konsep Perancangan Suatu Sistem Kendali pada PLC 1. Rancangan Sistem Kendali 2. Penentuan I/O 3. Perancangan Program (Program Design) 4. Pemrograman (Programming) 5. Menjalankan Sistem (Run The System)
Console pada PLC adalah alat input yang dijalankan secara manual oleh operator. Melalui control console seorang operator dapat melakukan proses, menghentikan proses, mengubah cara kerja MPS dari automatic menjadi manual dan sebaliknya, mengembalikan keadaan peralatan ke keadaan mula-mula (reset per alatan) dan memberikan keadaan emergency-stop pada MPS jika terjadi kecelakaan atau kesalahan yang fatal.
Jenis – Jenis Bahasa Pemrograman pada PLC 1. Bahasa Pemrograman Ladder Diagram (LD) 2. Bahasa Pemrograman Function Block Diagram (FBD) 3. Bahasa Pemrograman Instruction List (IL) 4. Bahasa Pemrograman Structure Text (ST) 5. Bahasa Pemrograman Sequential Function Chart (SFC)
Merk PLC yang ada di pasaran : 1. Allen Bradley 2. Siemens 3. Omron 4. Schneider 5. Mitsubishi
Keuntungan penggunaan PLC : 1. Flexibility 2. Perubahan implementasi dan koreksi error 3. Harga yang rendah 4. Jumlah kontak yang banyak 5. Memonitor hasil 6. Observasi visual 7. Kecepatan operasi 8. Metode bolean atau ladder 9. Reliability 10. Penyederhanaan pemesanan komponen 11. Dokumentasi 12. Keamanan 13. Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.
Kerugian penggunaan PLC : 1. Teknologi baru 2. Aplikasi program yang tetap 3. Kondisi lingkungan 4. Pengoperasian yang aman 5. Operasi pada rangkaian yang tetap
DAFTAR PUSTAKA
http://www.slideshare.net/hudamessy/pengertian-plc http://margionoabdil.blogspot.com/2013/01/standar-bahasa-pemrograman-plc.html http://dasar-dasarplc.blogspot.com/2008/09/memahami-sistem-kerja-plc.html http://www.musbikhin.com/sejarah-plc-seri-belajar-plc http://ndoware.com/sekilassejarahplc.html http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/plc/sejarah-plc.html http://juare97.wordpress.com/2007/10/20/plc-programmable-logic-controller/ http://www.automationindo.com/article/7/mengenal-lebih-dalam-apa-itu-plc-dan-fungsinya http://capoenk.kandangbuaya.com/2009/04/01/pengertian-plc-adalah/ http://selectautomation.blogspot.com/2009/11/plc-history-and-why-plc.html http://tohero.blogspot.com/2011/11/plc-programmable-logic-controller.html http://www.docstoc.com/docs/36116512/PENGENALAN-DASAR-PLC http://tiptlsmkn1smi.blogspot.com/2010/03/pemograman-plc-dengan-console.html
