1.
Pengertian PLC
Programmable Logic
Controllers (PLC) adalah computer elektronik yang mudah digunakan (user
friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan
yang beraneka ragam
Definisi
Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah : system elektronik
yang beroperasi secara digital dan di desainuntuk pemakaian di lingkungan industri,
dimana system ini menggunakan memori yang dapat deprogram untuk penyimpanan secara
internal instruksi-instruksi yang mengimplemen tasikan fungsi-fungsi spesifik seperti
logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatika untuk mengontrol mesin
atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.
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 system kontrol.
Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh
orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian computer 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.
Prinsip
Kerja PLC
Prinsip kerja PLC secara
singkat dapat ditunjukkan seperti pada gambar berikut :
Gambar1.1Diagram Blok Prinsip Kerja PLC
PLC dapat menerima data
berupa sinyal analog dan digital dari komponen input device. Sinyal dari sinyal
input device dapat berupa saklar-saklar, tombol-tombol tekan, peralatan pengindera dan
peralatan sejenisnya. PLC juga dapat menerima sinyal analog dari input device
yang berupa potensiometer, putaran motor dan peralatan sejenisnya. Sinyal
analog ini oleh modul masukan dirubah menjadi sinyal digital.
Central Processing Unit (CPU)
mengolah sinyal digital yang masuk sesuai dengan program yang telah
dimasukkan.Selanjutnya CPU mengambil keputusan – keputusan yang berupa sinyal
dengan logika High (1) dan Low (0). Sinyal keluaran ini dapat langsung
dihubungkan ke peralatan yang akan dikontrol atau dengan bantuan kontaktor
untuk mengaktifkan peralatan yang akan dikontrol. Bagian
PLC pada prinsipnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit), PM (Programming
Memory), PD (Programming Device), modul masukan keluaran dan unit catu daya.
Struktur PLC
o
CENTRAL
PROCESSING UNIT (CPU)
CPU
berfungsi untuk mengambil instruksi dari memory, mendekodekannya dan kemudian
mengeksekusi instruksi tersebut. Selama proses tersebut CPU akan menghasilkan
sinyal kendali, mengalihkan data kebagian masukan atau keluaran dan sebaliknya,
melakukan fungsi aritmatika dan logika juga mendeteksi sinyal luar CPU.
o
PROGRAMMING
MEMORY (PM)
PM adalah bagian yang
berfungsi untuk menyimpan instruksi, program dan data. Program pada PLC ini
dapat dilakukan dengan cara mengetik pada papan ketik (Keyboard) yang sesuai
dengan masing-masing PLC. Papan ketik ini sering juga disebut dengan
Programming Device.
o
PROGRAMMING
DEVICE (PD)
PD disebut juga Programming
Device Terminal (PDT), adalah suatu perangkat yang digunakan untuk mengedit,
masukkan, memodifikasi dan memantau program yang ada didalam memori PLC. Bagian
– bagian dari PDT adalah monitor dan papan ketik (keyboard).
Dalam PLC ada tiga (3) jenis Programming Device
yaitu :
1. Special Purpose adalah perangkat Programming
Device sejenis komputer yang khusus digunakan untuk pemrograman PLC.
2. Keypad adalah peralatan sejenis dengan
kalkulator yang khusus digunakan untuk pemrograman PLC.
3. Personal Computer (PC) adalah perangkat
Progamming Device yang digunakan dalam pemrograman PLC dengan menggunakan
komputer pribadi.
o
MODUL
INPUT / OUTPUT
Modul masukan atau keluaran adalah suatu peralatan atau
perangkat elektronika yang berfungsi sebagai perantara atau penghubung
(Interface) antara CPU dengan peralatan masukan / keluaran luar.Modul ini
terpasang secara tidak permanen atau mudah untuk dilepas dan dipasang kembali
ke dalam raknya.
Metode-metode
pemograman pada PLC
Metode yang umum diberikan sebagai pilihan antara lain berupa
metode pemrograman dengan diagram logika tangga (ladder logic diagram),
mneumonic (statement list), dan atau diagram fungsi blok (function
block diagram). Adanya pilihan metode tersebut dimaksudkan agar
pengguna dapat dengan mudah membuat program sesuai dengan keahlian maupun
metode pemrograman yang disukai. Dan Berdasarkan Standart Internasional
IEC-61131-3, bahasa pemrograman PLC ada 5 macam.
1. Ladder Diagram
Salah satu metode pemrograman PLC yang sangat umum dipergunakan
yaitu pemrograman menggunakan ladder diagram (diagram tangga).
Metode yang praktis dan cukup mudah dimengerti. Diagram ini sendiri terdiri
dari dua buah garis vertikal yang melambangkan daya.Komponen-komponen rangkaian
disambungkan sebagai garis-garis horisontal yang merupakan anak
tangga.Komponen-komponen yang dimaksud ditempatkan di antara kedua buah garis vertical
ada pun instruksi instruksi dasar dalam ladder diagram :
1.
LOAD
(LD) dan LOAD NOT (LD NOT)
LOAD adalah sambungan langsung dari line dengan logika
pensakelarannya seperti sakelar NO, sedangkan LOAD NOT logika pensakelarannya
seperti sakelar NC.Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja pada sistem
kendali hanya membutuhkan satu kondisi logic saja untuk satu output.
Simbol ladder diagram dari LD dan LD NOT .
2.
AND dan
AND NOT
Jika memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian yang berada di
depannya, karena penyambungannya seri. Logika pensaklaran AND seperti sakelar
NO dan AND NOT seperti saklar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan
kerja sistem kendali lebih dari satu kondisi logic yang terpenuhi semuanya
untuk memperoleh satu output. Simbol ladder diagram dari AND dan
AND NOT.
3.
OR dan
OR NOT
OR dan OR NOT dimasukkan seperti saklar posisinya paralel dengan
rangkaian sebelumnya.instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan kerja sistem
kendali membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic terpasang
paralel untuk mengeluarkan satu output. Logika pensaklaran OR seperti saklar NO dan logika
pensaklaran NOT OR seperti saklar NC. Simbol ladder diagram dari OR dan
OR NOT .
4.
Out Dan
Out Not
Digunakan
untuk mengeluarkan Output jika semua
kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi. . Logika pensaklaran OUT seperti sakelar NO dan logika
pensaklaran OUT NOT seperti sakelar NC. Simbol ladder diagram dari OUT
dan OUT NOT
5.
Timer
(TIM) Dan Counter (CNT)
Ø Timer
Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan interval
waktu yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melalui nilai setting (preset value). Timer
tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa clock. Untuk pulsa
clock sudah disediakan oleh pembuat PLC.Besarnya nilai pulsa clock pada setiap
timer tergantung pada nomor timer yang digunakan. Saat input timer ON
maka timer mulai mencacah pulsa dari 0 sampai preset value. Bila sudah mencapai
preset value maka akan mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.
Ø Counter
Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara
kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa
internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.
1.
Jumlahnya bergantung dari masing-masing tipe
PLC. Jika suatu nomor sudah dipergunakan sebagai TIMER/COUNTER, maka nomor tersebut tidak boleh lagi dipakai lagi
sebagai TIMER/COUNTER yang lain.
2.
Nilai TIMER/COUNTER bersifat menghitung mundur
dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan tersebut
mencapai angka nol, maka kontak NO TIMER/COUNTER akan bekerja.
3.
TIMER mempunyai batas hitungan antara 0000
sampai 9999 dalam bentuk BCD (binary Code Decimal) dan dalam orde sampai
100 ms. Sedangkan COUNTER mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara
0000 sampai dengan 9999.
TIMER
COUNTER
Keterangan
: Keterangan :
N : Nomor T/C CP
: Pulsa
SV : Set
Value
R : Reset
2.
Function Block Diagram / Function Plan
Function Block Diagram , bahasa
pemrograman ini menitikberatkan pada hubungan antara variabel input dan output
berupa gambar blok - blok diagram. Dimana dalam blok - blok tersebut terdapat
fungsi - fungsi tertentu.
3.
Structure
Text
Structure
Text (ST), termasuk high level language umumnya digunakan untuk beberapa
prosedur yang kompleks menggunakan bahasa yang baku untuk menyatakan
kondisi step yang berbeda. Bahasa yang digunakan mirip dengan bahasa
pemrograman pada Pascal.
Instruction List (IL), low level language yaitu pemograman yang menggunakan statement variabel (huruf)
sebagai inputnyadan sangat efektif untuk aplikasi - aplikasi yang
kecil dimana terdapat perintah - perintah yang sudah baku. Bisa menyajikan
banyak input dan output
5. Sequential Function Chart
Sequential Function Chart, bahasa pemrograman ini
dibuat dengan sistem chart yang mempresentasikan tiap step ke dalam hubungan -
hubungan transisi. Di dalam chart terdapat urutan langkah - langkah, transisi,
dan percabangan.
Dari beberapa bahasa pemrograman PLC di
atas, yang sering saya gunakan adalah Ladder Diagram. Selain mudah dipahami penggunaan
Ladder Diagram juga mudah dipelajari. Penggunaannya dengan simbol - simbol
menyerupai anak tangga mempermudah user dalam menyusun program dan Tidak semua PLC support kelima bahasa pemrograman
diatas. Ada yang hanya support LD saja, ada juga yang
support LD, FBD,SFC,ST tergantung dari PLC yang kita pakai.
Berikut bahasa pemrograman yang digunakan oleh
beberapa merek PLC :
§ Allen bradley PLC-5 & SLC-500 : Ladder Diagram
(LD)
§ Allen bradley Logix 5000 family : Ladder Diagram
(LD), Function Block Diagram (FBD), Sequential Function Chart (SFC), Structure
Text (ST)
§ Omron CX-Programmer V8.1 : Ladder Diagram (LD), Function
Block Diagram (FBD), Sequential Function Chart (SFC)
§ Schneider : Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD),
Sequential Function Chart (SFC)
§ Siemens : Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram
(FBD), Sequential Function Chart (SFC), Instruction List (IL)
