Pengantar Sistem Kontrol Otomatis Dengan PLC

I. Sistem Kendali

Hingga akhir tahun 1970, sistem otomasi mesin dikendalikan oleh relay elektromagnet. Dengan semakin meningkatnya perkembangan teknologi, tugas-tugas pengendalian dibuat dalam bentuk pengendalian terprogram yang dapat dilakukan antara lain menggunakan PLC (Programmable Logic Controller). Dengan PLC, sinyal dari berbagai peralatan luar diinterfis sehingga fleksibel dalam mewujudkan sistem kendali. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi jaringan memungkinkan penerapan yang luas dalam berbagai operasi pengendalian sistem.

Dalam sistem otomasi, PLC merupakan ‘jantung’ sistem kendali. Dengan program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya, PLC dapat memonitor keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian didasarkan atas logika program menentukan rangkaian aksi pengendalian peralatan output luar.

PLC dapat digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang berulang-ulang, atau di-interkoneksi dengan yang lain menggunakan komputer melalui sejenis jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan pengendalian proses yang kompleks.

Cara kerja sistem kendali PLC dapat dipahami dengan diagram blok seperti ditunjukkan pada Gambar berikut:

 

Diagram Blok PLC

 

Dari gambar terlihat bahwa komponen sistem kendali PLC terdiri atas  PLC, peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya. Penjelasan masing-masing komponen sebagai berikut :

a)  PLC

PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modul interface input dan output program kendali disimpan dalam memori program. Program mengendalikan PLC sehingga saat sinyal iput dari peralatan input on timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya mengonkan sinyal output pada peralatan output.

CPU adalah mikroprosesor yang mengkordinasikan kerja sistem PLC. ia mengeksekusi program, memproses sinyal input/ output, dan mengkomunikasikan dengan peralatan luar.

Memori adalah daerah yang menyimpan sistem operasi dan data pemakai. Sistem operasi sesungguhnya software sistem yang mengkordinasikan PLC. Program kendali disimpan dalam memori pemakai.

Ada dua jenis memori yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Access Memory). ROM adalah memori yang hanya dapat diprogram sekali. Penyimpanan program dalam ROM bersifat permanen, maka ia digunakan untuk menyimpan sistem operasi. Ada sejenis ROM, yaitu EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang isinya dapat dihapus dengan cara menyinari menggunakan sinar ultraviolet dan kemudian diisi program ulang menggunakan PROM Writer.

Interfis adalah modul rangkaian yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interfis input menyesuaikan sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi sistem. Interfis output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk mengendalikan peralatan output.

b)  Peralatan Input

Peralatan input adalah yang memberikan sinyal kepada PLC dan selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan peralatan output. Peralatan input itu antara lain :

·         Berbagai jenis saklar, misalnya tombol, saklar togel, saklar batas, saklar level, saklar tekan, saklar proximity.

·         Berbagai jenis sensor, misalnya sensor cahaya, sensor suhu, sensor level,

·         Rotary encoder

c)  Peralatan Output

Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang dikendalikan. Peralatan output itu misalnya :

·       Kontaktor

·       Motor listrik

·       Lampu

·       Buzer

d)  Peralatan Penunjang

Peralatan penunjang adalah peralatan yang digunakan dalam sistem kendali PLC, tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara nyata. Maksudnya, peralatan ini digunakan untuk keperluan tertentu yang tidak berkait dengan aktifitas pegendalian. Peralatan penunjang itu, antara lain :

·    Berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol pemrogram, programmable terminal, dan sebagainya.

·    Berbagai software ladder, yaitu : SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.

·    Berbagai jenis memori luar, yaitu : disket, CD ROM, flash disk.

·    Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer, plotter.

e)  Catu Daya

PLC adalah sebuah peralatan digital dan setiap peralatan digital membutuhkan catu daya DC. Catu daya ini dapat dicatu dari luar, atau dari dalam PLC itu sendiri. PLC tipe modular membutuhkan catu daya dari luar, sedangkan pada PLC tipe compact  catu daya tersedia pada unit.

a.   Komponen Unit PLC

     Unit PLC dibuat dalam banyak model/ tipe. Pemilihan suatu tipe  harus mempertimbangkan : yang dibedakan menurut

Ø   jenis catu daya

Ø   jumlah terminal input/ output

Ø   tipe rangkaian output

1)   

2)  Jenis Catu Daya

PLC adalah sebuah peralatan elektronik dan setiap peralatan elektronik untuk dapat beroperasi membutuhkan catu daya. Ada dua jenis catu daya untuk disambungkan ke PLC yaitu AC dan DC.

3)  Jumlah I/O

Pertimbangan lain untuk memilih unit PLC adalah jumlah terminal I/O nya. Jumlah terminal I/O yang tersedia bergantung kepada merk PLC. Misalnya PLC merk OMRON pada satu unit tersedia terminal I/O sebanyak 10, 20, 30, 40 atau 60. Jumlah terminal I/O ini dapat dikembangkan dengan memasang Unit I/O Ekspansi sehingga dimungkinkan memiliki 100 I/O.

Pada umumnya, jumlah terminal input dan output megikuti perbandingan tertentu, yaitu 3 : 2. Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki terminal input 6 dan terminal output 4.

 Tipe Rangkaian Output 

PLC dibuat untuk digunakan dalam berbagai rangkaian kendali. Bergantung kepada peralatan output yang dikendalikan, tersedia tiga tipe rangkaian output yaitu : output relay, output transistor singking dan output transistor soucing.

Di bawah ini diberikan tabel  yang menunjukkan jenis catu daya, jumlah I/O, dan tipe rangkaian output.

Penjelasan Komponen

1.         Terminal input catu daya

Hubungkan catu daya (100 s.d 240 VAC atau 24 VDC) ke terminal ini

2.         Terminal Ground Fungsional

Pastikan untuk membumikan terminal ini (hanya untuk PLC tipe AC) untuk meningkatkan kekebalan terhadap derau (noise) dan mengurangi resiko kejutan listrik.

3.         Terminal Ground Pengaman

Pastikan untuk membumikan terminal ini untuk mengurangi resiko kejutan listrik

4.         Terminal catu daya luar

PLC tertentu, misalnya CPM2A dilengkapi dengan terminal output catu daya 24 VDC untuk mencatu daya peralatan input.

5.         Terminal input

Sambunglah peralatan input luar ke terminal input ini.

6.         Terminal Output

Sambunglah peralatan output luar ke terminal output ini.

7.         Indikator status PLC

Indikator ini menunjkkan status operasi PLC, seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini :

8.         Indikator input

Indikator input menyala saat terminal input yang sesuai ON. Indikator input menyala selama refreshing input/ output.

Jika terjadi kesalahan fatal, indikator input berubah sebagai berikut :

9.         Indikator output

Indikator output menyala saat terminal output yang sesuai on.

10.         Analog Control

Putarlah control ini untuk setting analog (0 s.d 200) pada IR 250 dan IR 251.

11.         Port peripheral

Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, atau komputer

12.         Port RS 232C

Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, komputer, atau Programmable Terminal.

13.         Saklar komunikasi

Saklar ini untuk memilih apakah port peripheral atau port RS-232C akan menggunakan setting komunikasi pada PC Setup atau settng standar.

14.         Bateray

Bateray ini memback-up memori pada unit PLC.

15.         Konektor ekspansi

Tempat sambungan PLC ke unit I/O ekspansi atau unit ekspansi (unit I/O analog, unit sensor suhu).

Video