Mengenal PLC (Programmable Logic Controller)
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai perangkat elektronika digital yang memakai memori yang dapat diprogram sebagai penyimpan internal dari banyak-nya instruksi.
Dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, timer, perhitungan, aritmetika dan sekuensial. Yang kemudian digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang bisa memanipulasi, memonitor dan atau mengeksekusi keadaan proses pada laju yang sangat cepat. Dengan dasar data yang dapat diprogram dalam sebuah sistem berbasis mikroprosesor integral.
PLC menerima masukan (input) dan menghasilkan keluaran (output) berupa sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan begitu besaran-besaran kimia dan fisika yang akan dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik digital maupun analog, yang merupakan data dasarnya.
Karakter proses yang akan dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap. yaitu proses yang akan berjalan berurutan untuk menghasilkan kondisi akhir yang seperti diharapkan. Dengan kata lain proses tersebut terdiri dari beberapa subproses, yang-mana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi.
Istilah umum yang digunakan dalam proses tersebut dan yang bersifat demikian adalah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol lainya yang cukup populer selain PLC, yaitu seperti Distributed Control System (DCS),
DSC mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mampu juga mencakup loop kendali yang relatif banyak. Kendali pada PLC bisa diprogram melalui komputer, tetapi dapat juga diprogram melalui program manual, yang biasa-nya disebut dengan Programming Console.
Untuk keperluan ini membutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC memerlukan perangkat sendiri-sendiri atau khusus.
Pada saat ini fasilitas PLC yang menggunakan komputer sangat penting sekali artinya dalam pemrograman-ulang PLC pada sebuah industri. Ketika sistem selesai diperbaiki, program yang sudah benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi.
Selain itu perlu juga dilakukan pemeriksaan bertahap pada program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi perubahan atau sebaliknya, apakah program mampu berjalan dengan baik dan benar atau tidak. Hal ini bertujuan untuk menghindari situasi berbahaya atau sesuatu yang tidak diinginkan dalam ruang produksi (pabrik).
Dalam hal ini beberapa pabrik yang mem-produksi PLC telah menambahkan fasilitas dalam PLC-nya, yaitu berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi. Yang bisa melakukan pemeriksaan program (otomatis) sekaligus pengawasan secara rutin, apakah PLC mau bekerja dengan baik dan benar atau tidak.
Hampir semua produk perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram PLC memberikan kebebasan dan berbagai macam pilihan seperti: Mengendalikan sebuah sakelar (input atau output) bernilai ON atau OFF.
Melakukan pengawasan program (monitoring) secara terus menerus (real-time) termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini sangat dibutuhkan untuk memahami program sekaligus bisa dipakai untuk pelacakan jika ada sebuah kesalahan.
Pemrogram bisa memberikan nama pada piranti input dan output, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun catatan pada program, maka akan lebih memudahkan nantinya jika ingin melakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program. Dan juga pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut.
a. Prosesor
b. Memori
Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun pada saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit dan yang terbaru adalah 64 bit.
Biasanya untuk produk-produk PLC buatan negara Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu. Sedangkan untuk produk dari Eropa kebanyakan memakai Siemens dan Motorola untuk produk-produk Amerika.
CPU ini juga yang menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektifitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati input dan memberikan sinyal ke output (sesuai dengan proses atau program yang sedang dijalankan).
Kontroler PLC mempunyai tugas sebuah rutinitas kompleks yang berjalan dan memeriksa untuk memastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal tersebut bisa ditemui dengan adanya lampu indikator pada body PLC sebagai indikator jika terjadi sebuah kesalahan atau kerusakan.
Tugas dari CPU dalam PLC adalah mengontrol dan mensupervisi semua yang di proses atau di operasikan PLC, Sebuah komunikasi internal atau "Bus System" membaca informasi dari dan ke CPU, I/O, dan memori. Seperti yang ditunjukkan pada gambaran di bawah ini, bahwa CPU dihubungkan ke memori dan I/O oleh tiga macam Bus, yaitu:
Dalam beberapa hal RAM juga dipakai untuk pemrograman awal dan pengujian, sebab dengan memakai RAM ini bisa dengan mudah melakukan pengubahan program. RAM yang ada di PLC ini dilengkapi dengan backup battery yang berfungsi untuk mempertahankan (menyimpan) agar program tidak hilang pada saat sumber daya PLC terputus atau dimatikan.
Oleh karena itu dengan pengembangan yang berkelanjutan pada bahan, konstruksi dan desain, Relay mampu bekerja ribuan kali tanpa mengalami gangguan. Walaupun demikian dalam beberapa hal atau pada kondisi tertentu logika elektronika masih lebih baik dari pada logika Relay.
PLC telah diproduksi oleh perusahaan ternama seperti Mitsubishi, Omron, Festo, Sneider, Siemens, LG, Panasonic, Zen dll. Dengan software pemograman yang berbeda tapi prinsip dan jenisnya sama seperti Ladder (diagram tangga), Logic (gerbang logika), Mnemonik (statement list).
PLC pada dasarnya dibuat (diproduksi) dan dikembangkan untuk dipakai menggantikan Relay yang sudah dahulu digunakan dalam sistem kontrol.
Salah satu yang menjadi masalah jika aplikasi kontrol masih memakai Relay adalah sama saja dengan mengeluarkan biaya untuk membuat satu buah rangkaian kontrol yang dipakai untuk satu buah aplikasi kontrol. Ini berarti jika kita akan membuat satu atau lebih rangkaian kontrol yang sejenis akan membutuhkan biaya tambahan.
Tetapi dengan memakai PLC kita bisa membuat rangkaian kontrol yang sejenis tanpa membutuhkan biaya tambahan untuk membeli komponen kontrol. Karena komponen kontrol lain-nya yang dibutuhkan dalam sistem kontrol tersebut bisa disimulasikan oleh PLC, misalnya seperti: counter, timer, seGuencer, dan lainya.
PLC ini juga dilengkapi sistem proteksi, terhadap kemungkinan adanya kerusakan akibat surja pada bagian I/O-nya, yaitu dengan cara memakai rangkaian optocoupler (cahaya).
Dengan memakai baterai cadangan (back-up) pada RAM atau EPROM untuk menyimpan atau menjaga program aplikasi. Maka bisa lebih terjamin waktu produksi yang vital tidak akan hilang yang disebabkan oleh program hilang atau penyimpangan setelah terjadi kesalahan pada sistem kontrol.
PLC juga bisa berkomunikasi dengan PLC yang lain termasuk juga dengan komputer. Sehingga kontrol bisa ditampilkan pada layar komputer, didokumentasikan, serta gambar kontrol bisa juga dicetak dengan memakai printer.
PLC bekerja dengan cara memeriksa input dari sebuah proses, yang bertujuan untuk mengetahui statusnya. Kemudian sinyal input tersebut diproses berdasarkan instruksi logika yang sudah ditanam diprogram dalam memori. Dan sebagai hasilnya adalah berupa sinyal output. Sinyal output inilah yang digunakan untuk mengendalikan peralatan atau mesin.
Antarmuka (interface) yang terpasang dalam sebuah PLC memungkinkan PLC dihubungkan secara langsung ke aktuator atau transduser tanpa membutuhkan Relay
Yang demikian biasanya merupakan sebuah PLC besar, sedangkan yang sedang (medium) atau kecil, catu dayanya jadi satu atau sudah menyatu. Pemakai harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul input/output, untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan.
Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda juga. Catu daya listrik ini biasanya tidak dipakai untuk memberikan catu daya langsung ke input maupun output. Artinya input dan output murni merupakan dari sakelar (baik Relay maupun Optocoupler). Pemakai harus menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk input dan output PLC.
Dengan cara begitu, maka lingkungan kerja industri dimana PLC dipakai tidak akan merusak PLC-nya itu sendiri. Sebab menggunakan catu daya yang terpisah antara PLC dengan jalur-jalur input dan output.
Untuk mendeteksi proses (kondisi) atau status keadaan proses yang sedang terjadi, seperti, berapa banyak barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan yang lainya. Maka dibutuhkan perangkat sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal input tersebut bisa berupa logika digital (ON atau OFF) maupun analog.
PLC yang kecil biasanya hanya mempunyai jalur input digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima input dalam analog melalui unit khusus yang terdapat pada PLC-nya. Salah satu sinyal analog yang sering ditemui adalah sinyal arus 4 sampai 20mA (atau mV) yang didapat dari berbagai macam jenis sensor.
Lebih canggih lagi, peralatan lain bisa dijadikan input untuk PLC, seperti citra dari kamera, robot (misalnya, robot dapat mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu informasi bahwa robot tersebut sudah selesai melakukan tugasnya atau yang lainnya) dan lain-lain.
PLC membutuhkan peralatan modul I/O. Modul I/O ini berfungsi untuk menrubah tegangan yang umum digunakan pada kontrol Relay (220 VAC, 24 VDC, atau yang lainnya) ke dalam tegangan level TTL untuk dimasukkan ke PLC.
Gambar dibawah ini akan menjelaskan sebuah rangkaian dasar dari peralatan yang digunakan untuk memodifikasi dan mengkondisikan sinyal output dari luar PLC. Modul antar input ini berguna untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal input dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang terhubung.
Misalnya, input dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC yang harus dikonversikan menjadi tegangan 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja pada CPU. Hal ini dengan mudah dilakukan memakai rangkaian optocoupler sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut
Pemakaian optocoupler artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali di antara dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik' dipisahkan (perhatikan lagi gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya.
Cara kerjanya sederhana, yaitu piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam optocoupler). Akibatnya yaitu photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), kemudian CPU akan melihatnya sebagai logika NOL (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt).
Begitu juga sebaliknya, ketika sinyal input tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar arus (OFF), kemudian CPU akan melihatnya sebagai logika SATU.
Output ini bisa berupa digital maupun analog. Output digital bekerja seperti sebuah sakelar, menghubungkan dan memutuskan sebuah jalur. Output analog dipakai untuk menghasilkan sinyal analog (seperti, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga didapatkan kecepatan putar yang sesuai).
Sebagaimana pada antarmuka input, output juga membutuhkan antarmuka yang sama yang dipakai untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal. Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optocoupler sekarang adalah CPU.
Sedangkan yang membaca status photo transistor (PLC dengan output transistor berbeda dengan PLC dengan ouput relay), apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal.
Dengan berbagai modul seperti di atas, PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita punya. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang membutuhkan pemrosesan saat itu juga. Maka sistem yang kita punya tentu harus mempunyai perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking.
Coba Anda bayangkan pada sebuah unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja terus-menerus 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin. Dan selanjutnya mengatur bukaan katup yang akan menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas, agar dihasilkan putaran generator yang diinginkan.
Pada waktu yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem timer (alarm) harus bekerja dengan baik di bawah pengendalian PLC. Suatu perangkat sistem operasi dan komunikasi data yang handal tentu harus kita pakai.
Pemanfaatan serat optik, teknologi cabling, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix. Kemudian fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC untuk saat ini
Dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, timer, perhitungan, aritmetika dan sekuensial. Yang kemudian digunakan untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang bisa memanipulasi, memonitor dan atau mengeksekusi keadaan proses pada laju yang sangat cepat. Dengan dasar data yang dapat diprogram dalam sebuah sistem berbasis mikroprosesor integral.
PLC menerima masukan (input) dan menghasilkan keluaran (output) berupa sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan begitu besaran-besaran kimia dan fisika yang akan dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik digital maupun analog, yang merupakan data dasarnya.
Karakter proses yang akan dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap. yaitu proses yang akan berjalan berurutan untuk menghasilkan kondisi akhir yang seperti diharapkan. Dengan kata lain proses tersebut terdiri dari beberapa subproses, yang-mana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi.
Istilah umum yang digunakan dalam proses tersebut dan yang bersifat demikian adalah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol lainya yang cukup populer selain PLC, yaitu seperti Distributed Control System (DCS),
DSC mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mampu juga mencakup loop kendali yang relatif banyak. Kendali pada PLC bisa diprogram melalui komputer, tetapi dapat juga diprogram melalui program manual, yang biasa-nya disebut dengan Programming Console.
Untuk keperluan ini membutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC memerlukan perangkat sendiri-sendiri atau khusus.
Pada saat ini fasilitas PLC yang menggunakan komputer sangat penting sekali artinya dalam pemrograman-ulang PLC pada sebuah industri. Ketika sistem selesai diperbaiki, program yang sudah benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi.
Selain itu perlu juga dilakukan pemeriksaan bertahap pada program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi perubahan atau sebaliknya, apakah program mampu berjalan dengan baik dan benar atau tidak. Hal ini bertujuan untuk menghindari situasi berbahaya atau sesuatu yang tidak diinginkan dalam ruang produksi (pabrik).
Dalam hal ini beberapa pabrik yang mem-produksi PLC telah menambahkan fasilitas dalam PLC-nya, yaitu berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi. Yang bisa melakukan pemeriksaan program (otomatis) sekaligus pengawasan secara rutin, apakah PLC mau bekerja dengan baik dan benar atau tidak.
Hampir semua produk perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram PLC memberikan kebebasan dan berbagai macam pilihan seperti: Mengendalikan sebuah sakelar (input atau output) bernilai ON atau OFF.
Melakukan pengawasan program (monitoring) secara terus menerus (real-time) termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini sangat dibutuhkan untuk memahami program sekaligus bisa dipakai untuk pelacakan jika ada sebuah kesalahan.
Pemrogram bisa memberikan nama pada piranti input dan output, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun catatan pada program, maka akan lebih memudahkan nantinya jika ingin melakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program. Dan juga pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut.
A. Bagian-bagian / Elemen-elemen Pada PLC
PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroller khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk kebutuhan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen (bagian-bagian) dasar pada sebuah PLC ditunjukkan pada gambar berikut:1. Unit Pengolah Pusat (CPU-Central Prosessing Unit)
Modul CPU
Modul CPU yang biasanya desebut juga dengan modul kontroler atau pemrosesan terdiri dari dua bagian yaitu:a. Prosesor
b. Memori
a. Prosesor pada PLC berfungsi sebagai:
- Mengoperasikan dan menghubungkan modul-modul PLC melalui bus-bus paralel atau serial yang ada.
- Mengeksekusi program kontrol.
b. Memori pada PLC berfungsi sebagai :
Menyimpan informasi digital yang nantinya dapat diubah dan yang berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses. Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler dalam PLC. CPU itu sendiri yaitu merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler lengkap).Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun pada saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit dan yang terbaru adalah 64 bit.
Biasanya untuk produk-produk PLC buatan negara Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu. Sedangkan untuk produk dari Eropa kebanyakan memakai Siemens dan Motorola untuk produk-produk Amerika.
CPU ini juga yang menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektifitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati input dan memberikan sinyal ke output (sesuai dengan proses atau program yang sedang dijalankan).
Kontroler PLC mempunyai tugas sebuah rutinitas kompleks yang berjalan dan memeriksa untuk memastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal tersebut bisa ditemui dengan adanya lampu indikator pada body PLC sebagai indikator jika terjadi sebuah kesalahan atau kerusakan.
Tugas dari CPU dalam PLC adalah mengontrol dan mensupervisi semua yang di proses atau di operasikan PLC, Sebuah komunikasi internal atau "Bus System" membaca informasi dari dan ke CPU, I/O, dan memori. Seperti yang ditunjukkan pada gambaran di bawah ini, bahwa CPU dihubungkan ke memori dan I/O oleh tiga macam Bus, yaitu:
- Control Bus
- Address Bus
- Data Bus
Control Bus
Akan mengijinkan sebuah CPU untuk mengontrol kapan harus menerima atau mengirimkan data atau informasi dari salah satu yaitu memori atau I/O.Address Bus
Akan mengijinkan sebuah CPU untuk menetapkan alamat untuk membuka komunikasi pada daerah tertentu yang ada di I/O atau memori.Data Bus
Akan mengijinkan sebuah CPU, I/O atau memori untuk saling tukar-menukar data atau informasi. Jumlah garis paralel dalam sebuah address bus ditentukan oleh besarnya ukuran memori yang bisa dialamatkan. Sedangkan untuk ukuran dari data bus menentukan besarnya jumlah bit informasi yang bisa dilewatkan antara CPU, I/O dan memori.2. Memory
Untuk menyimpan program dan data pada PLC memakai memori semikonduktor seperti RAM (Random Access Memory) atau PROM (Programmable Read Only Memory) seperti EPROM atau EEPROM.Dalam beberapa hal RAM juga dipakai untuk pemrograman awal dan pengujian, sebab dengan memakai RAM ini bisa dengan mudah melakukan pengubahan program. RAM yang ada di PLC ini dilengkapi dengan backup battery yang berfungsi untuk mempertahankan (menyimpan) agar program tidak hilang pada saat sumber daya PLC terputus atau dimatikan.
B. PLC ( Programmable Logic Controller)
Relay magnet sudah banyak digunakan untuk kontrol logika pada industri dalam beberapa tahun lamanya dan sampai sekarang dan akan terus tetap digunakan secara luas pada tahun-tahun yang akan datang.Oleh karena itu dengan pengembangan yang berkelanjutan pada bahan, konstruksi dan desain, Relay mampu bekerja ribuan kali tanpa mengalami gangguan. Walaupun demikian dalam beberapa hal atau pada kondisi tertentu logika elektronika masih lebih baik dari pada logika Relay.
PLC telah diproduksi oleh perusahaan ternama seperti Mitsubishi, Omron, Festo, Sneider, Siemens, LG, Panasonic, Zen dll. Dengan software pemograman yang berbeda tapi prinsip dan jenisnya sama seperti Ladder (diagram tangga), Logic (gerbang logika), Mnemonik (statement list).
PLC pada dasarnya dibuat (diproduksi) dan dikembangkan untuk dipakai menggantikan Relay yang sudah dahulu digunakan dalam sistem kontrol.
1. Kelebihan PLC
Akhir-akhir ini PLC dalam aplikasi banyak digunakan pada industri-industri, karena PLC ini memiliki keunggulan-keunggulan yang spesifik. Ada beberapa kelebihan yang bisa kita dapat, jika kita memakai PLC dalam aplikasi kontrol pada industri. Ini akan terlihat lebih jelas bila kita melihat dari beberapa segi, diantaranya yaitu:a. Dari Segi Biaya
Apabila sebuah aplikasi kontrol yang komplek dan memakai banyak Relay, maka akan lebih murah jika kita memakai / memasang satu buah PLC sebagai alat kontrol.Salah satu yang menjadi masalah jika aplikasi kontrol masih memakai Relay adalah sama saja dengan mengeluarkan biaya untuk membuat satu buah rangkaian kontrol yang dipakai untuk satu buah aplikasi kontrol. Ini berarti jika kita akan membuat satu atau lebih rangkaian kontrol yang sejenis akan membutuhkan biaya tambahan.
Tetapi dengan memakai PLC kita bisa membuat rangkaian kontrol yang sejenis tanpa membutuhkan biaya tambahan untuk membeli komponen kontrol. Karena komponen kontrol lain-nya yang dibutuhkan dalam sistem kontrol tersebut bisa disimulasikan oleh PLC, misalnya seperti: counter, timer, seGuencer, dan lainya.
b. Dari Segi Fleksibilitas
PLC bisa dengan mudah diubah-ubah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dengan cara memrogram ulang sesuai dengan yang diinginkan. Tidak seperti pada kontrol Relay, yang mana kita harus melakukan pengamatan ulang dan ini tentu saja akan memakan banyak waktu dan biaya.c. Dari Segi Keandalan
PLC jauh lebih andal bila dibandingkan dengan kontrol Relay. PLC didesain untuk bekerja dengan keandalan yang sangat tinggi dan dalam jangka waktu pemakaian yang lama pada lingkungan industri.PLC ini juga dilengkapi sistem proteksi, terhadap kemungkinan adanya kerusakan akibat surja pada bagian I/O-nya, yaitu dengan cara memakai rangkaian optocoupler (cahaya).
Dengan memakai baterai cadangan (back-up) pada RAM atau EPROM untuk menyimpan atau menjaga program aplikasi. Maka bisa lebih terjamin waktu produksi yang vital tidak akan hilang yang disebabkan oleh program hilang atau penyimpangan setelah terjadi kesalahan pada sistem kontrol.
d. Memiliki Kemampuan Seperti Komputer
Pada dasarnya PLC adalah sama seperti komputer juga, dan ini berarti kita dengan memakai PLC bisa mengumpulkan dan memproses data. PLC bisa juga melakukan diagnosa dan menunjukkan kesalahan jika terjadi sebuah gangguan, sehingga ini sangat membantu dalam melakukan palacakan / perbaikan gangguan.PLC juga bisa berkomunikasi dengan PLC yang lain termasuk juga dengan komputer. Sehingga kontrol bisa ditampilkan pada layar komputer, didokumentasikan, serta gambar kontrol bisa juga dicetak dengan memakai printer.
e. Mudah Dalam Melakukan Pelacakan Gangguan Kontrol
Pada layar monitor bisa ditampilkan gambar kontrol, sehingga kita bisa dengan mudah mengamati apa yang terjadi pada sistem kontrol. Ini memungkinkan orang untuk melakukan evaluasi terhadap kontrol dan melakukan pengubahan atau perbaikan dengan cukup memasukkan perintah melalui papan ketik (keyboard).2. Pengertian PLC
PLC adalah sebuah alat kontrol yang akan bekerja berdasarkan pada pemrograman dan eksekusi instruksi logika yang ada. PLC memiliki fungsi internal seperti counter, timer dan register geser dll.PLC bekerja dengan cara memeriksa input dari sebuah proses, yang bertujuan untuk mengetahui statusnya. Kemudian sinyal input tersebut diproses berdasarkan instruksi logika yang sudah ditanam diprogram dalam memori. Dan sebagai hasilnya adalah berupa sinyal output. Sinyal output inilah yang digunakan untuk mengendalikan peralatan atau mesin.
Antarmuka (interface) yang terpasang dalam sebuah PLC memungkinkan PLC dihubungkan secara langsung ke aktuator atau transduser tanpa membutuhkan Relay
3. Ada Tiga bagian Pokok PLC
Pada prinsipnya PLC memiliki tiga bagian pokok yang masing-masing memiliki tugas yang berbeda, tiga bagian tersebut yaitu:- Pemroses
- Memori
- Input / Output
4. Catu Daya PLC
Catu daya listrik dipakai untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk juga CPU, memori dan yang lainya). Kebanyakan PLC akan bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Dan pada beberapa PLC catu dayanya terpisah atau (sebagai modul tersendiri).Yang demikian biasanya merupakan sebuah PLC besar, sedangkan yang sedang (medium) atau kecil, catu dayanya jadi satu atau sudah menyatu. Pemakai harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul input/output, untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan.
Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda juga. Catu daya listrik ini biasanya tidak dipakai untuk memberikan catu daya langsung ke input maupun output. Artinya input dan output murni merupakan dari sakelar (baik Relay maupun Optocoupler). Pemakai harus menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk input dan output PLC.
Dengan cara begitu, maka lingkungan kerja industri dimana PLC dipakai tidak akan merusak PLC-nya itu sendiri. Sebab menggunakan catu daya yang terpisah antara PLC dengan jalur-jalur input dan output.
5. Masukan (input) Pada Sebuah PLC
Kecerdasan pada suatu sistem yang terotomasi sangat tergantung pada kemampuan kerja suatu PLC, untuk membaca sinyal yang didapat dari berbagai macam jenis sensor dan perangkat-perangkat input lainnya.Untuk mendeteksi proses (kondisi) atau status keadaan proses yang sedang terjadi, seperti, berapa banyak barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan yang lainya. Maka dibutuhkan perangkat sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal input tersebut bisa berupa logika digital (ON atau OFF) maupun analog.
PLC yang kecil biasanya hanya mempunyai jalur input digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima input dalam analog melalui unit khusus yang terdapat pada PLC-nya. Salah satu sinyal analog yang sering ditemui adalah sinyal arus 4 sampai 20mA (atau mV) yang didapat dari berbagai macam jenis sensor.
Lebih canggih lagi, peralatan lain bisa dijadikan input untuk PLC, seperti citra dari kamera, robot (misalnya, robot dapat mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu informasi bahwa robot tersebut sudah selesai melakukan tugasnya atau yang lainnya) dan lain-lain.
6. Pengaturan atau Antarmuka Masukan (Modul Input)
Antarmuka input berada di antara jalur input yang sesungguhnya dengan unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang dapat merusak CPU itu sendiri.PLC membutuhkan peralatan modul I/O. Modul I/O ini berfungsi untuk menrubah tegangan yang umum digunakan pada kontrol Relay (220 VAC, 24 VDC, atau yang lainnya) ke dalam tegangan level TTL untuk dimasukkan ke PLC.
Gambar dibawah ini akan menjelaskan sebuah rangkaian dasar dari peralatan yang digunakan untuk memodifikasi dan mengkondisikan sinyal output dari luar PLC. Modul antar input ini berguna untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal input dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang terhubung.
Misalnya, input dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC yang harus dikonversikan menjadi tegangan 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja pada CPU. Hal ini dengan mudah dilakukan memakai rangkaian optocoupler sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut
Pemakaian optocoupler artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali di antara dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik' dipisahkan (perhatikan lagi gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya.
Cara kerjanya sederhana, yaitu piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam optocoupler). Akibatnya yaitu photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), kemudian CPU akan melihatnya sebagai logika NOL (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt).
Begitu juga sebaliknya, ketika sinyal input tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar arus (OFF), kemudian CPU akan melihatnya sebagai logika SATU.
7. Keluaran (output) pada Modul PLC
Sistem otomatis tidaklah lengkap bila tidak ada fasilitas output atau fasilitas untuk menghubungkan dengan perangkat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa perangkat atau piranti yang banyak dipakai adalah motor, solenoida, relai, lampu indikator, speaker dan yang lain-nya.Output ini bisa berupa digital maupun analog. Output digital bekerja seperti sebuah sakelar, menghubungkan dan memutuskan sebuah jalur. Output analog dipakai untuk menghasilkan sinyal analog (seperti, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga didapatkan kecepatan putar yang sesuai).
Sebagaimana pada antarmuka input, output juga membutuhkan antarmuka yang sama yang dipakai untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal. Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optocoupler sekarang adalah CPU.
Sedangkan yang membaca status photo transistor (PLC dengan output transistor berbeda dengan PLC dengan ouput relay), apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal.
8. Bentuk-bentuk PLC
Berdasarkan I/O pada terminal PLC maka bentuk-bentuk PLC berbeda berdasarkan pabrik pembuatnya.Contoh PLC Omron:
Contoh PLC Mitsubishi
Dengan berbagai modul seperti di atas, PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita punya. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang membutuhkan pemrosesan saat itu juga. Maka sistem yang kita punya tentu harus mempunyai perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking.
Coba Anda bayangkan pada sebuah unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja terus-menerus 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin. Dan selanjutnya mengatur bukaan katup yang akan menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas, agar dihasilkan putaran generator yang diinginkan.
Pada waktu yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem timer (alarm) harus bekerja dengan baik di bawah pengendalian PLC. Suatu perangkat sistem operasi dan komunikasi data yang handal tentu harus kita pakai.
Pemanfaatan serat optik, teknologi cabling, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix. Kemudian fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC untuk saat ini