Programmable Logic Controller (PLC)
adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai
fungsi-fungsi kontrol pada level-level yang kompleks. PLC dapat
diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak
berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC umumnya digambarkan
dengan garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar
tersebut pada komputer menggambarkan hubungan yang diperlukan untuk
suatu proses. PLC akan mengoperasikan semua siatem yang mempunyai
output apakah harus ON atau OFF. Dapat juga dioperasikan suatu sistem
dengan output yang bervariasi.





PLC pada awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay.
Pada saat itu PLC hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian
motor, solenoid, dan actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang
lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan
pada bagian otomotif. Sebelum adanya PLC, sudah banyak peralatan
kontrol sequence, ketika relay muncul, panel kontrol dengan relay
menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor muncul, solid
state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan kecepatan
tinggi.



Pada tahun 1978, penemuan chip mikroprosessor menaikkan kemampuan
komputer untuk segala jenis sistem otomatisasi dengan harga yang
terjangkau. Robotika, peralatan otomatis dan komputer dari berbagai
tipe, termasuk PLC berkembang dengan pesat. Program PLC makin mudah
untuk dimengerti oleh banyak orang.



Pada awal tahun 1980 PLC makin banyak digunakan. Beberapa perusahaan
elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang besar. Meskipun
industri peralatan mesin CNC telah digunakan beberapa waktu yang lalu,
PLC tetap digunakan. PLC juga digunakan untuk sistem otomatisasi
building dan juga security control system.

Sekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem
kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data,
dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang
cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern
juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.



PLC sebenarnya adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang
agar dapat mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi
nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan
(counting), dan aritmatika.

PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai processor,
unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer
dalam beberapa hal, yaitu :

• PLC dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas, guncangan, dan sebagainya.

• PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik.

• PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi
dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program
sekaligus memonitor data atau program.



Sebagian besar PLC dapat melakukan operasi sebagai berikut :

1. Relay Logic

2. Penguncian ( Locking )

3. Pencacahan ( Counting )

4. Penambahan

5. Pengurangan

6. Pewaktuan ( Timing )

7. Kendali PID

8. Operasi BCD

9. Manipulasi Data

10. Pembandingan

11. Pergeseran



Kehandalan PLC (Programmable Logic Controller)



- Flexibility

Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik
memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12
kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat
mengendalikan salah satu dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin
dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.



- Perubahan implementasi dan koreksi error

Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan
program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan
peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan
program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya
pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka
kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor
secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram
laddernya.



- Harga yang rendah

PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang
mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC
berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC
mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan
bermacam-macam merk dan tipe.



- Jumlah kontak yang banyak

PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia.
Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua
digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang
berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti
diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC,
hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan
kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer
masih memungkinkan.



- Memonitor hasil

Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan
dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu
dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan
dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung
pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.



- Observasi visual

Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara
langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan
yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada
layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi
visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi
kesalahan.



- Kecepatan operasi

Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay
pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat
menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.



- Metode bolean atau ladder

Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi
atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram
PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.



- Reliability

Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay
atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang
berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.



- Penyederhanaan pemesanan komponen

PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC
tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika
mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur
yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu
relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.



- Dokumentasi

Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian
atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang
belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel
dengan rangkaian.



-nKeamanan

Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan
password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan
yang sulit untuk dideteksi.



- Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.

PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk
mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.



Disamping beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyai beberapa kelemahan antara lain :

- Teknologi baru

Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.



- Aplikasi program yang tetap

Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak
akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah
program menjadi tidak berguna.



- Kondisi lingkungan

Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran
,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan
pemakaian PLC.



- Pengoperasian yang aman

Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung
mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali
PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini
tergantung dari program yang dibuat.



- Operasi pada rangkaian yang tetap

Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum
mekanik , lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada
menggunakan PLC.



Keunggulan PLC dibanding Sistem Konvensional

Salah satu keunggulan PLC dibanding sistem konvensional kontrol panel adalah sebagai berikut :

• Pada Progammable Logic Controller :

1. Pengawatan lebih sedikit.

2. Perawatan relatif mudah .

3. Pelacakan sistem lebih sedarhana.

4. Konsumsi daya relatif rendah.

5. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan lebih mudah dimengerti.

6. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.



• Pada Sistem Konvensional Kontrol Panel:

1. Pengawatan lebih kompleks.

2. Perawatan membutuhkan waktu yang lama.

3. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lama.

4. Konsumsi daya yang relatif tinggi.

5. Dokumentasi gambar lebih banyak.

6. Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.



Hal-hal yang dapat dikerjakan oleh PLC

Sebagai kontrol urutan mempunyai fungsi:

1. Pengganti relay kontrol logika konvensional.

2. Pewaktu/pencacah (Timer / counter).

3. Pengganti pengontrol PCB card.

4. Mesin kontrol ( auto / semi auto/manual ).



Sebagai kontrol yang canggih mempunyai fungsi:

1. Operasi aritmatika.

2. Penanganan informasi.

3. Kontrol analog ( suhu, tekanan, dan lain-lain ).

4. PID ( Proporsional-Integral-Diferensial).

5. Kontrol motor servo.

6. Kontrol motor stepper.



Sebagai kontrol pengawasan mempunyai fungsi:

1. Proses monitor dan alarm.

2. Monitor dan diagnosa kesalahan.

3. Antarmuka dengan komputer (RS- 23C/ RS-422).

4. Antarmuka printer / ASCII.

5. Jaringan kerja otomatisasi pabrik.

6. Local Area Network.

7. Wibe Area Network.

8. FMS (Flexible Manufacturing System), CIM ( Computer Integrated Manufacturing ), FA ( factory automation ).



Konfigurasi Programmable Logic Controller



PLC mempunyai konfigurasi yang terdiri dari 6 bagian utama yaitu:

- Unit Power Supply

Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.



- CPU (Central Processing Unit) PLC

Unit merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga
sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita
inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada
masing-masing merk dan tipe PLC-nya.



- Memori unit

RAM : Random Acces Memory

EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory

EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory.



- Input unit ( sebagai contoh PLC Omron )

Input digital: Input Point Digital

o DC 24 V input

o DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)

o AC/DC 24 V input

o AC 110 V input

o AC 220 V input



Input analog : Input Point Linear

• 0 – 10 V DC

• -10 V DC – 10 V DC

• 4 – 20 mA DC



- Output unit

Output digital : Output Point Digital 1.

o Relay Output

o AC 110 V output

o AC 220 V output

o DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.



Output analog : Output Point Linier

• 0 – 1 V DC

• -10 V DC – 10 V DC

• 4 – 20 mA DC



- Peripheral

Yang termasuk dalam peripheral adalah :

1. SSS (Sysmac Support Software)

2. PROM writer

3. GPC (Graphic Programming Console)

4. FIT (Factory Intelegent Terminal)



Perangkat Keras Programmable Logic Controller

Programmable Logic Controller dapat berarti sebagai alat pengendali
logika yang dapat diprogram. PLC ini merupakan perangkat kontrol yang
menerima data input dari luar yang ditransfer dalam bentuk keputusan
yang bersifat logika dan disimpan dalam memori. PLC mempunyai perangkat
keras yang berupa CPU (Central Processing Unit), modul input dan
output, memori serta piranti program.

Ketika PLC bekerja , saat itu juga PLC mengakses data input dan output,
menjalankan program instruksi, serta menjalankan peralatan eksternal.



Central Processing Unit

Central Processing Unit (CPU) merupakan pusat pengolah dan pengontrol
data dari seluruh sistem kerja PLC. Proses yang dilakukan oleh CPU ini
antara lain adalah mengontrol semua operasi, mengolah program yang ada
dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dan
CPU melalui sistem BUS. CPU juga berfungsi menjalankan dan mengolah
fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan.



Memori

Agar PLC dapat bekerja sesuai harapan maka dibutuhkan suatu program
untuk menjalankannya. Program tersebut harus disimpan dengan cara
tertentu agar PLC dapat mengakses perintah-perintah sesuai yang
diinstruksikan. Disamping itu juga diperlukan untuk menyimpan data
sementara selama pelaksanaan program.



Model Input Output

Model input output merupakan piranti yang menghubungkan antara PLC
dengan peralatan yang dikendalikannya. Sebagai contoh pada PLC OMRON
rata-rata mempunyai 16 built-in input yang terpasang pada unit 0 CH (
zero channel ). Namun demikian jumlah ini dapat ditambah dengan
memasang unit ekspansi I/O. Model input atau output tambahan ini dapat
dipasang secara bebas sesuai dengan kebutuhan.



Programming Console

Perangkat ini merupakan panel pemrograman yang didalamnya terdapat RAM
(Random Access Memory) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi
permanen pada sebuah program yang sedang dibuat atau dimodifikasi.
Program yang dituliskan ke dalam console harus dalam bentuk mnemonic.
Perangkat ini dapat dihubungkan langsung ke CPU dengan menggunakan
kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas setiap saat. Apabila
proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka panel
(Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain,
sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan
programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR