PLC

Dalam era industri dewasa ini, industri berkembang dengan sangat pesat baik dari segi ragam produk yang dihasilkan maupun teknologi yang digunakan dalam suatu proses industri tersebut. Dewasa ini hampir semua perusahaan telah beralih ke teknologi otomatisasi dalam
proses industrinya. Otomatisasi ini mulai dapat menggantikan peranan manusia dalam proses industri. Dalam teknologi otomatisasi ini dibutuhkan suatu sistem piranti kontrol yang dapat diandalkan tingkat efektifitas, efisiensi dan kemudahan penggunaannya. Salah satu teknologi kontrol yang dapat digunakan ialah PLC (Programmmable Logic Control). PLC adalah piranti elektronik yang beroperasi secara digital dan menggunakan suatu memori programmable sebagai tempat penyimpanan instruksi yang secara internal menerapkan fungsi spesifik, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, penghitungan, dan aritmatika untuk mengendalikan melalui Modul I/O (input-output) analog atau digital untuk mengatur berbagai jenis mesin atau proses. PLC ini merupakan komponen elektronika yang menggantikan fungsi dari relay-relay dengan kemampuan yang lebih luas dari relay-relay tersebut.

PLC ini memiliki beberapa keunggulan antara lain:

1. PLC dapat bekerja pada daerah yang kurang bersahabat dengan manusia (hostile environment).
2. Relatif mudah untuk digunakan karena konstruksinya plug-in dan pemprogramannnya berdasar pada rangkaian digital.
3. Harganya relatif murah.

Dalam artikel kita akan membahas tentang pengetahuan dasar dari PLC yang ditujukan bagi para pemula.

Prinsip kerja dari PLC

Secara blok diagram prinsip kerja dari PLC ini dapat kita lihat dalam Gambar 1.

Gambar 1 : Prinsip Kerja PLC

PLC dapat menerima data berupa sinyal analog dan digital dari komponen input device. Sinyal dari input device dapat berupa saklar -saklar, tombol - tombol tekan, sensor dan peralatan input lainnya.

PLC memiliki bagian CPU (central processing unit) yang berfungsi untuk mengolah sinyal digital yang masuk sesuai dengan program yang telah dimasukkan, yang selanjutnya CPU akan mengambil keputusan berupa sinyal digital.

PLC terdiri atas bagian - bagian yang terdiri atas CPU, PM(Programming Memory), PD (Programming Device), Modul masukan dan keluaran serta unit catu daya. Bagian - bagian tersebut ditunjukkan dalam Gambar 2.

Gambar 2 : Blok Diagram Bagian-Bagian dari PLC

Central Processing Unit (CPU)

Berfungsi untuk mengambil instruksi dari memori, mendekodekan dan mengeksekusinya. Selama proses tersebut CPU akan menghasilkan data ke bagian masukan dan keluaran dan sebaliknya, melakukan fungsi aritmetika dan logika yang mendeteksi sinyal luar CPU.

Programming Memory(PM)

Merupakan bagian yang berfungsi untuk menyimpan instruksi, program dan memori.

Programming Device(PD)

Merupakan perangkat yang digunakan untuk mengedit, memasukkan, memodifikasi dan memantau program yang ada di dalam PLC. Bagian - bagian dari PD adalah monitor dan keyboard.

Catu Daya

Dalam hal ini catu daya untuk PLC berupa tegangan sebesar 110 - 220 volt AC. Sedangkan suplai untuk peralatan inputnya berupa tegangan 24 volt.

Modul Input Output

Dalam PLC terdapat modul input yang berfungsi untuk menerima sinyal dari luar (sensor) dan memberikan penkondisian sinyal, terminasi, isolasi dan indikasi keadaan sinyal masukan. Sinyal yang masuk ke dalam modul input ini dapat berupa sinyal masukan diskrit maupun analog. Jika masukan jenis ON-OFF seperti push-button dan saklar pembatas maka ini termasuk masukan diskrit. Sedangkan jika masukan berupa temperatur, tekanan dan ketinggian yang merupakan masukan yang selalu bervariasi, maka masukan - masukan ini termasuk masukan analog.

Modul Output berfungsi untuk mentransmisikan sinyal diskrit dan analog untuk mengaktifkan bermacam - macam peralatan seperti aktuator hidrolik, solenida, motor starter dan menampilkan status yang terhubung dengan titik - titik keluaran. Selain itu modul ini juga berfungsi untuk pengkondisian, terminasi, dan isolasi.

Teknik Pemprograman pada PLC

Pemprograman dalam PLC dapat kita lakukan secara offline maupun online sehingga kita dapat memasukkan program ke dalam PLC tanpa mengganggu proses yang sedang berlangsung.

Dalam teknik pemprograman ini terdapat dua cara untuk memasukkan program ke dalam PLC yaitu :

1. Memasukkan ladder diagram (diagram tangga) ke dalam PLC.
2. Merubah dulu ke dalam kode mnemonik, kemudian memasukkannya ke dalam PLC.
   

PLC merupakan perangkat elektronik yang berdasarkan rangkaian logika sehingga dalam pemprogramannya menggunakan dasar - dasar teknik digital, termasuk dalam penyederhanaan programnya. Kita dapat menggunakan metode aljabar, diagram dan tabelaris.

Ada tiga buah lambang dasar pada ladder diagram yang harus diperhatikan, tiga lambang tersebut ditunjukkan pada Gambar 3 yaitu:

Gambar 3 : Lambang Dasar pada Ladder Diagram

Kontak Normally Open akan tertutup apabila bernilai "1" sehingga arus akan mengalir atau aktif, sedangkan Normally close akan aktif jika bernilai "0".

Selain itu sebagai pemula kita perlu mengenal beberapa operasi dasar dalam pemprograman PLC yaitu:

Operasi AND

Seperti pada teori rangkaian logika maka operasi AND ini menyatakan bahwa keluaran akan berlogika "1" (High) jika semua masukan bernilai "1". Namun jika salah satu dari masukannya bernilai "0" (low) maka keluarannya pasti akan bernilai "0".

Gambar 4 : Operasi AND

Operasi OR

Pada operasi OR jika salah satu masukan bernilai "1" maka keluarannya akan bernilai "1"

Gambar 5 : Operasi OR

Operasi NOT

Operasi NOT merupakan suatu operasi yang membalik nilai masukan, seperti operasi inverting pada rangkaian logika. Jadi apabila masukan diberi nilai "1" maka keluarannya akan bernilai "0". Untuk operasi NOT ini kita dapat menggunakan kontak normally close, sehingga apabila kontak I benilai "1" maka kontak itu akan terbuka dan menyebabkan keluaran bernilai "0".

Gambar 6 : Operasi NOT

Operasi Set dan Reset

Operasi ini prinsipnya sama dengan flip-flop , namun pada PLC kita menjumpai dua jenis operasi Set dan Reset yaitu Set dominan dan Reset Dominan. Pada Set dominan, maka jika Set bernilai "1" maka keluarannya akan bernilai "1" walaupun pada Reset diberikan nilai "1", begitu pula sebaliknya jika Reset dominan, maka masukkan pada Reset yang dominan terhadap keluarannya

Gambar 7 : Operasi Set-Reset

Operasi Timer

Dalam operasi timer ada dua bentuk operasi yaitu delayed-on dan delayed-off. Pada operasi delayed-on keluaran yang kita inginkan akan bernilai "1" (ON) setelah selang waktu yang kita inginkan. Sebaliknya delayed-off, keluaran akan bernilai "0" (OFF) setelah selang waktu yang kita inginkan. Diagram tangga dari operasi timer ini dapat kita lihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 8 : Operasi Timer

Operasi Counter

Operasi counter digunakan untuk mengkondisikan keluaran bernilai "1" setelah konstanta yang diset pada counter terpenuhi

Gambar 9 : Operasi Counter

Operasi - operasi diatas hanya merupakan operasi dasar dari pemprograman PLC. Sekarang ini PLC yang baru sudah dilengkapi dengan fungsi - fungsi yang lebih kompleks.