Pengertian PLC ( programable logic controller) pada dasarnya adalah sebuahPLC (Programmable Logic Controller) ialah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang beroperasi secara digital, menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi yang berorientasi kepada pengguna, untuk melakukan fungsi khusus seperti logika, sequencing, timing, arithmetic, melalui input baik analog maupun discrete / digital, untuk berbagai proses permesinan.PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor dll. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengoperasikan PLC berbeda dengan bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan adalah Ladder, yang hanya berisi input-proses-output. Disebut Ladder, karena bentuk tampilan bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga.Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut:
1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software
yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.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. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
a. Fungsi dan Kegunaan PLC
Fungsi dan kegunaan PLC ( programable logic controller) 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.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan actuator atau peralatan lainnya. Karena PLC merupakan peralatan elektronik yang dibangun dari mikroprosesor yang digunkan untuk memonitor keadaan dariperalatan input untuk kemudian di analisa sesuai dengan kebutuhan perencanan ( programmer) untuk mengontrol keadaan output. Maka terdapat sinyal input diberikan kedalam input card.
Ada 2 jenis input card, yaitu : 1. Analog input card.
2. Digital input card.
8
Setiap input mempunyai alamat tertentu sehingga untuk mendeteksinya mikroprosesor memanggil berdasarkan alamatnya.
Banyaknya input yang dapat diproses tergantung jenis PLC- nya. Sinyal output dikluarkan PLC sesuai dengan program yang dibuat oleh pemakai berdasarkan analisa keadan input.
Ada 2 jenis output card, yaitu : 1. analog output card.
2. digital output card.
setiap ouput card mempunyai alamat tertentu dan diproses oleh mikroprosesor menurut alamatnya. Banyaknya output tergantung jenis PLC- nya. Pada PLC juga dipersiapkan internal input dan output untuk proses dalam PLC sesuai dengan kebutuhan program. Dimana internal input dan output ini hanya sebagai flag dalam proses. Di dalam PLC juga dipersiapkan timer yang dapat dibuat dalam konfigurasi on delai , off delai, on timer, off timer dan lain- lain sesuai dengan programnya. Untuk memproses timer tersebut, PLC memanggil berdasarkan alamatnya.
Untuk melaksanakan sebagai kontrol system, PLC ini didukung oleh perangkat lunak yang merupakan bagian peting dari PLC. Program PLC biasanyaterdiri dari 2 jenis yaitu ladder diagram dan instruksi dasar diagram, setiap PLC mempunyai perbedaan dalam penulisan program.
b. Keuntungan dan Kerugian menggunakan PLC
Dengan menggunakan PLC akan memperoleh keuntungan dan kerugian diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Keuntungan
a) Fleksibel Pada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda dikendalikan dengan pengendalinya masing-masing. Misal sepuluh mesin membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi kini hanya dengan satu PLC kesepuluh mesin tersebut dapat dijalankan dengan programnya masing-masing.
b) Perubahan dan pengkoreksian kesalahan sistem lebih mudah . Bila salah satu sistem akan diubah atau dikoreksi maka pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload ke PLC-nya.
Apabila tidak menggunakan PLC, misalnya relay maka perubahannya dilakukan dengan cara mengubah pengkabelannya. Cara ini tentunya memakan waktu yang lama.
c) Jumlah kontak yang banyak. Jumlah kontak yang dimiliki oleh PLC pada masing-masing coil lebih banyak daripada kontak yang dimiliki oleh sebuah relay.
d) Harganya lebih murah. PLC mampu menyederhanakan banyak pengkabelan dibandingkan dengan sebuah relay. Maka harga dari sebuah PLC lebih murah dibandingkan dengan harga beberapa buah relay yang mampu melakukan pengkabelan dengan jumlah yang sama dengan sebuah PLC. PLC mencakup relay, timers, counters, sequencers, dan berbagai fungsi lainnya.
e) Kecepatan operasi. Kecepatan operasi PLC lebih cepat dibandingkan dengan relay. Kecepatan PLC ditentukan dengan waktu scannya dalam satuan millisecond.
f) Sifatnya tahan uji. Solid state device lebih tahan uji dibandingkan dengan relay dan timers mekanik atau elektrik. PLC merupakan solid state device sehingga bersifat lebih tahan uji.
2. Kerugian:
a) Teknologi yang masih baru. Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relay ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang
b) 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
10
penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan memboroskan (biaya).
c) 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..
c. Konfigurasi System PLC
Dalam system PLC ( programable logic controller), terdapat4 (Empat) komponen utama yang menyusun suatu PLC. Semua komponen tersebut harus ada untuk dapat menjalankan suatu PLC secara normal.
Komponen utama tersebut adalah:
1. Power Supply Unit. Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC modul ini sudah berupa Switching Power Supply.
2. CPU ( Central Processing Unit ). PLCUnit ini merupakan otak dari PLC disinalah program akan diolah sehingga system control yang telah kita design bekerja seperti yang kita inginkan.CPU PLC omron sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing masing tipe PLC – Nya.
3. Input/Output modul untuk merubah sinyal listrik yang datang dari peralatan luar menjadi besaran tegangan dengan level rendah dan kemudian diproses oleh CPU yang menjadi bentuk sinyal dengan level-level tertentu untuk mengontrol peralatan-peralatan output.
4. Programmer/monitor digunakan untuk memasukkan program ke dalam PLC dan dapat memonitori program hingga proses kerja yang dilakukan PLC.
Unit PLC dibuat dalam banyak model dan type. Pemilihan suatu type PLC harus dipertimbangkan, dan hal yang dibedakan sebagai berikut:
1. Jenis catu daya.
2. Jumlah Terminal input/output.
3. Tipe rangkaian Output.
Berikut ini adalah spesifikasi dan bentuk fisik dari PLC OMRON:
Gambar 2.1 Bentuk fisik PLC OMRON CP1H-X40DT-D.
Sumber: https://www.factoryautmation.com/uploadpic/CP1H.jpg 1. Jenis catu daya: Tegangan 1 fasa 220 VAC
2. Jumlah Terminal input/output: -Input : 24 Terminal -Output : 16 Terminal
Dibawah ini adalah bagian-bagian yang ada pada PLC CP1H :
Gambar 2.2 Bentuk fisik PLC OMRON CP1H-X40DT-D.
Sumber: https://www.factoryautmation.com/uploadpic/CP1H.jpg d. Dasar Pemrograman PLC.
Pada dasarnya PLC tidak dapat melakukan apa-apa tanpa adanya program di dalam memori proses. Program PLC dimasukkan ke dalam
12
memori dengan menggunakan peralatan pemrograman PLC yang sesuai, Peralatan pemrograman PLC itu diantaranya:
1. Hand-held unit.
2. Terminal Video.
3. Personal Computer (PC).
e. Bahasa Pemrograman.
PLC memiliki banyak bahasa pemrograman. Sedangkan bahasa yang sering digunakan adalah dengan menggunakan ladder.
Diagram Ladder. Terdiri dari garis vertikal yang disebut garis bar.
Instruksi yang dinyatakan dengan simbol digambarkan dan disusun sepanjang garis horizontal yang dimulai dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah. Diagram Ladderdigunakan untuk menggambarkan rangkaian listrik dan dimaksud untuk menunjukkan urutan kejadian, bukan hubungan kabel antar komponen. Pada Diagram Ladder memungkinkan elemen-elemen elektrik dihubungkan sedemikian rupa sehingga keluaran (output) tidak hanya terbatas pada ketergantungan terhadap masukkan (input) tetapi juga terhadap logika. Diagram Laddermemuat beberapa block yang dapat mempresentasikan aliran program dan fungsi seperti:
1.Contact
Contact dapat berupa kontak input (saklar, push button), kontak internal variabel (relay otomatis) , ada 4 macam tipe-tipe kontak yaitu:
a) Kontak NO (Normaly Open) adalah kontak yang terdapat pada Diagram Ladder dimana pada saat keadaan sistem belum bekerja dan kondisi kontak dalam keadaan terbuka.
b) Kontak NC (Normaly Close) adalah kontak yang terdapat pada Diagram Ladder dimana pada saat keadaan sistem belum bekerja dan kondisi kontak akan dalam keadaan tertutup.
c) Kontak rising edge adalah kontak yang terdapat pada Diagram Ladder dimana pada saat keadaan sistem mulai bekerja, kondisi kontak berubah dari logika “0” menjadi logika “1”.
d) Kontak falling edge adalah kontak yang terdapat pada Diagram Ladder dimana pada saat keadaan sistem mulai bekerja, kondisi kontak berubah dari logika “1” mejadi logika “0”.
2. Coil
Coil secara umum menyatakan untuk sebuah output. Ada 4 macam tipe coil yaitu:
a) Coil.
b) Negatif Coil.
c) SET Coil.
d) Reset Coil.
2. Expansion CP-1W TS002
Expansion CP1W TS002 berfungsi sebagai module voltage input dan outputan sensor thermocouple yang dihubungkan langsung dengan PLC CP1H. Jadi keluaran dari sensor modul thermocouple tersebut yang berupa tegangan analog akan terlebih dahulu diolah atau masuk kedalam modul expasion sehingga modul membaca tegangan yang masuk sebagai data dari sensor therocouple.
Gambar 2.3 Bentuk Fisik Modul Expansion CP1W TS002.