ini juga muncul apa yang dinamakan PLC Programmable Logic Controller, sebagai pengganti relai elektromagnetik pada sistem kendali yang bersifat
sekuensial . Dalam perkembangannya hingga kini, otomasi dalam dunia industri makin
lama makin bertambah kompleks. Perkembangan ini membentuk sistem otomasi menuju pada suatu struktur tertentu, dan membentuk suatu hirarki sistem otomasi.
2.2. Sejarah Programmable Logic Controller
PLC diciptakan sebagai respon atas kebutuhan – kebutuhan pada industri otomotif Amerika. Sebelumnya, kontrol, sequencing, dan safety interlock logic
untuk manufaktur automobile dan truk-truk dikerjakan dengan relay, timer, dan kontroler close-loop. Proses dalam mengupdate fasilitas-fasilitas tersebut, yaitu
dengan mengadakan perubahan model dalam waktu setahun dirasakan sangat mahal dan boros, sedangkan dalam rewiring, sistem relay membutuhkan teknisi
elektrik yang ahli dan terampil. Pada tahun 1968, GM General Motors Hydaramatic the automatic
transmission division of General Motors mengeluarkan proposal permintaan untuk penggantian terhadap sistem relay hard-wired. Proposal yang disetujui
berasal dari Bedford Associates of Bedford, Massachusetts. PLC pertama, dengan model desain 084, oleh karena proyek ini merupakan proyek ke-84 pada Bedford
Associates. Bedford Associates mulai membuka perusahaan untuk tujuan pengembangan, pembuatan, penjualan dan layanan produk baru : Modicon, yang
merupakan kependekan dari Modular Digital Controller. Orang yang sangat berpengaruh dalam projek Modicon ini adalah Dick Morley, yang terkenal dengan
Universitas Sumatera Utara
sebutan “Father of the PLC”. Jenis Modicon telah dijual pada tahun 1977 Gould Electronics, dan terakhir oleh Schneider Electric, Pemilik tunggal.
Salah satu model awal 084 yang telah dibuat ditampilkan pada kantor pusat perusahaan Modicon, di North Andover, Massachussetts. Model itu
dipresentasikan oleh GM kepada Modicon, ketika unit tersebut telah habis produksi sekitar dua puluh tahun.
Industri otomotif masih merupakan perusahaan pengguna PLC terbesar. PLC digunakan pada banyak jenis industri yang berbeda, seperti packaging dan
mesin – mesin semikonduktor. Jenis PLC yang terkenal adalah Koyo, Honeywell, Siemens, Schneider Electric, Omron, Rockwell, General Electric, Panasonic dan
Mitsubishi.
2.3.Konsep Dasar Programmable Logic Controller
Secara definitif, menurut NEMA National Electrical Manufactures Association, PLC adalah suatu alat elektronika digital yang berbasis
mikrokontroller dan menggunakan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan dan mengaplikasikan instruksi – instruksi dari suatu fungsi tertentu,
seperti logika, sekuensial, pewaktuan timing, pencacahan counting, dan aritmatika dalam rangka mengendalikan mesin-mesin ataupun suatu proses.
PLC merupakan elemen unit pengendali yang fungsi pengendaliannya dapat diprogram sesuai dengan keperluan. Jadi, sebelum digunakan PLC
diprogram terlebih dahulu agar proses pengendalian yang terjadi sesuai dengan yang diinginkan.
Universitas Sumatera Utara
Piranti ini juga dirancang sedemikian rupa agar tidak hanya para programer komputer saja yang dapat membuat dan mengubah program-program
yang ada di dalamnya melainkan juga dapat dioperasikan oleh para insinyur yang memiliki kemampuan terbatas mengenai pemograman bahasa komputer. Oleh
sebab itu para perancang PLC sudah menempatkan sebuah program awal pre- program yang memungkinkan program-program kontrol dapat dimasukkan
dengan menggunakan bahasa pemograman yang sederhana dan mudah dipahami. Prinsip kerja PLC sama dengan prinsip relay yaitu berupa saklar on-off,
tetapi PLC dipandang lebih menguntungkan dari pada relay pada umumnya. Kemudahan – kemudahan yang di dapat dengan menggunakan PLC sebagai unit
pengendali adalah sebagai berikut : 1.
Fleksibel Sebelum menggunakan PLC sebagian besar sistem kontrol mesin
menggunakan alat kontrol berupa relay ataupun electronic card. Sistem tersebut tidak praktis karena tidak bisa digunakan secara umum. Sebagai
contoh pada setiap mesin yang berbeda tipe, maka akan dibutuhkan electronic card yang berbeda pula sesuai dengan yang dibuat oleh
pabrikannya. Sedangkan PLC bisa digunakan secara umum pada setiap tipe mesin dan kita cukup hanya menyediakan program aplikasinya saja.
2. Kemudahan pembuatan dan pengeditan program.
PLC mudah diprogram dengan menggunakan bahasa pemograman yang relatif sederhana dan mudah dipahami serta sebagian besar berhubungan
dengan operasi-operasi logika dan penyambungan. Pengeditan program juga dapat dilakukan dengan mudah sesuai dengan kebutuhan.
Universitas Sumatera Utara
3. Kemudahan pemeliharaan dan perbaikan
Dibutuhkan banyak waktu pada saat hendak memodifikasi proses pengontrolan dengan menggunakan electronic card maupun relay-relay.
Selain itu proses pelacakan pada saat terjadi gangguan akan cukup sulit dilakukan. Tetapi, dengan PLC proses modifikasi dapat dilakukan
dengan hanya pemograman ulang Reprogram tanpa perlu diinstalasi ulang. Proses pelacakan kesalahan juga dapat dimonitor langsung
dengan menggunakan programming tools yang disediakan oleh masing- masing vendor PLC.
4. Dapat digunakan pada berbagai macam alat
Proses pengontrolan dengan menggunakan PLC dapat dilakukan pada berbagai macam alat maupun mesin, walaupun mesin yang digunakan
berbeda-beda jenis maupun tipe. Pemakai hanya perlu menyediakan program aplikasi sesuai dengan PLC yang digunakan dan memogram
PLC tersebut agar beroperasi sesuai dengan proses yang diinginkan. 5.
Memiliki jumlah kontak relay yang banyak Setiap PLC memiliki jumlah kontak relay yang cukup banyak.
Sedangkan pada relay konvensional jumlah kontaknya terbatas. Pada satu koil internal relay PLC jumlah kontaknya bisa mencapai ratusan,
tetapi hal ini juga tergantung pada kapasitas memori dari PLC yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
6. Memiliki banyak fasilitas dan lebih fungsional
Setiap PLC sudah memiliki fasilitas seperti timer, counter, latch, dan fungsi-fungsi lainnya. Sehingga tidak diperlukan lagi penggunaan timer
dan counter dan fasilitas eksternal lainnya karena sudah ada dalam PLC. 7.
Keamanan security yang baik Program PLC yang telah dirancang dapat diproteksi sehingga tidak
dapat diubah orang sembarangan. Hal ini berbeda dengan sistem relay konvensional yang sistemnya cenderung lebih terbuka dan
memungkinkan setiap orang melakukan perubahan pada sistemnya. 8.
Program yang telah dibuat dapat disimpan Program aplikasi PLC yng telah dirancang dengan mudah dapat
disimpan pada CD, disket, dan harddisk komputer seperti program komputer pada umumnya. Sehingga program aplikasi yang asli dapat
disimpan dan bisa digunakan kembali bila diperlukan. 9.
Dapat dimonitoring secara visual Sebelum program aplikasi yang telah dirancang akan digunakan, maka
program tersebut dapat dites terlebih dahulu dalam skala laboratorium dengan menggunakan lampu indikator yang ada pada PLC. Hal ini akan
memudahkan proses evaluasi dan penyempurnaan program. Selain itu, program tersebut dapat dimonitoring secara visual dengan menggunakan
programming device yang disediakan masing-masing PLC. 10.
Bersifat kokoh dan dirancang untuk dapat beroperasi pada kondisi suhu, kelembapan, getaran, dan tingkat kebisingan yang lebih dari kondisi
normal.
Universitas Sumatera Utara
Perkembangan PLC berhubungan erat dengan perkembangan mikroprosesor. Oleh karena itu, bila kemampuan mikroprosesor meningkat, maka
kemampuan PLC yang menggunakan mikroprosesor tersebut meningkat juga. Saat ini PLC sudah mampu berkomunikasi dengan operator, dengan modul –
modul khusus seperti PID, analog IO, dan komputer untuk suatu proses pengendalian khusus.
Hal – hal mendasar yang harus diketahui dalam pengenalan dan penggunaan PLC sesuai fungsi yang diinginkan adalah :
• Prinsip Kerja Dasar
PLC menerima sinyal input dari peralatan diskrit onoff atau analog sensor. Modul input mengidentifikasi serta mengubah sinyal tersebut ke dalam
bentuk tegangan yang sesuai dengan modul input dan mengirimkannya ke CPU Central Processing Unit. Sinyal input tersebut diolah, kemudian dikirim ke
modul output berdasarkan program yang telah disimpan di CPU. Bentuk sinyal output diubah menjadi tegangan yang sesuai dan dipakai untuk menjalankan
peralatan output actuator . Selama proses operasinya, CPU sebuah PLC melakukan tiga operasi utama yaitu:
o Membaca data masukan input melalui perangkat yang
disebut modul input. o
Mengeksekusi program kontrol yang telah dirancang dan tersimpan pada memori PLC.
o Memperbaharui data-data pada modul output PLC.
Ketiga proses di atas dinamakan proses scanning :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Prinsip kerja dasar PLC • Sistem Aliran Daya
Sistem aliran daya merupakan prinsip yang digunakan pada pemrograman PLC. Seperti arus yang mengalir pada rangkaian listrik, garis vertikal pada posisi
kiri dan kanan adalah rel daya yang diasumsikan sebagai sumber daya untuk mengaktifkan fungsi – fungsi yang terdapat di dalam program yang dibuat.
Fungsi – fungsi tersebut secara langsung berhubungan dengan rel daya. Kemudian dieksekusi setiap satu kali scan operasi.
Gambar berikut merupakan sistem aliran daya yang menjelaskan fungsi-A aktif jika ada aliran daya melewatinya. Sedangkan agar fungsi-C dapat aktif, maka
fungsi-B harus aktif terlebih dahulu untuk melewatkan daya ke fungsi-C.
Gambar 2.2. Sistem Aliran Daya
FUNGSI-A
FUNGSI-B FUNGSI-C
Universitas Sumatera Utara
2.4. Komponen - komponen Penyusun PLC
