MAKALAH

PLC ( Programmable Logic Controllers )

Disusun oleh :

Handyan Bima Putra

LT - 2D

3.39.11.0.10

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2013

BAB. I PENDAHULUAN

I . 1 Latar Belakang

Seiring perkembangan zaman, seluruh teknologi terus mengalami perkembangan

terutama di bidang industri.Perkembangan tersebut terlihat di industri pemabrikan, dimana

sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan manusia, kemudian beralih

menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-mechanic (semi otomatis) dan sekarang

sudah menggunakan robotic (full automatic).

Model apapun yang digunanakan pada sistem otomasi pabrik tersebut tergantung pada

keandalan peralatan kendalinya.Penggunaan relay konvensional untuk pabrik dengan

produksi skala yang cukup besar kurang effisien dalam berbagai hal seperti : panel yang

cukup besar untuk belitan relay, keandalan kontak – kontak untuk produksi kapasitas besar,

serta fleksibilitas dari kerja kontak tersebut.Untuk menggantikan relay konvensional tersebut

dapat menggunakan alat bernana Programmable Logic Controllers (PLC),dimana PLC

merupakan alat elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level-

level yang kompleks dan dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output

banyak.

Gambar 1.1 Contoh PLC dengan merk Siemens Logo

I . 2 Rumusan Masalah

Apa yang dimaksud dengan PLC ?

Bagaimana sejarah perkembangan PLC ?

Apa fungsi dari PLC ?

Apa saja bagian – bagian pada PLC ?

Bagaimana prinsip kerja PLC ?

Apa saja operasi yang dapat dilakukan PLC ?

Bagaimana konsep perancangan suatu sistem kendali dengan PLC ?

Apa itu peran console pada PLC

Apa saja bahasa standar yang digunakan dalam pemograman PLC ?

Apa saja merk dan type PLC yang beredar di pasaran ?

Apa saja keuntungan menggunakan PLC ?

Apa saja kerugian menggunakan PLC ?

I . 3 Tujuan Penulisan

Mengetahui apa yang dimaksud dengan PLC

Mengetahui sejarah perkambangan PLC

Mengetahui fungsi PLC

Mengetahui bagian – bagian PLC

Mengetahui prinsip kerja PLC

Mengetahui operasi – operasi yang dapat dilakukan PLC

Mengetahui konsep perancangan suatu sistem kendali pada PLC

Mengetahui peran console pada PLC

Mengetahui jenis – jenis bahasa pemrograman pada PLC yang sesuai standar

Mengetahui beberapa merk dan type PLC yang ada di pasaran

Mengetahui keuntungan penggunaan PLC

Mengetahui kerugian menggunakan PLC

BAB . II ISI

II . 1 Pengertian PLC

Definisi PLC menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital

dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan

memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang

mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan

dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O dijital

maupun analog.

Definisi PLC menurut NEMA (National Electrical Manufacturer's Association) adalah

peralatan elektronik yang bekerja secara digital yang menggunakan memory yang bisa

diprogram untuk menyimpan instruksi internal guna menerapkan fungsi-fungsi khusus,

seperti logic, sequencing, pengukuran waktu, penghitungan, dan aritmatik, untuk mengontrol

modul-modul input/ output secara analog atau digital, berbagai jenis mesin atau proses.

Komputer digital yang digunakan untuk mengerjakan fungsi-fungsi controller yang dapat

diprogram dianggap termasuk di dalam bagian ini.

Definisi PLC berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan

program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

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.

Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses

sehingga menghasilkan output yang diinginkan

.

Definisi PLC secara umum adalah merupakan alat listrik dan elektronik yang menggantikan

rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional yang

bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian

melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa

menghidupkan atau mematikan keluarannya (logik, 0 atau 1, hidup atau mati) dimana

pengguna telah membuat program (yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder

diagram) yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.

II . 2 Sejarah Perkembangan PLC

Sebelum PLC diciptakan, sistem kontrol yang digunakan untuk membantu kegiatan

produksi di industri - industri pada masa itu masih berbasis relay konvensional.Sistem

berbasis relay konvensional menggunakan relay untuk melakukan kegiatan pengendalian

system. Namun, sayangnya penggunaan relay ini tidak terlalu memuaskan karena kurang

fleksibel terhadap perubahan dalam sistem.Apabila suatu pabrik ingin meningkatkan

kapasitas produksinya, maka sistem kontrol yang mengendalikan kegiatan produksi di pabrik

tersebut juga harus dirubah.

Gambar 2 .1 Relay konvensional merk omron

Dalam sistem kendali berbasis relay logic, perubahan tersebut membutuhkan biaya

yang besar dan sangat melelahkan. Selain itu sistem berbasis relay logic juga menyita ruang

yang banyak dan biaya pemeliharaannya juga sangat besar.The Hydramatic Division pada

General Motors Corporation lah yang pertama kali menspesifikasikan kriteria-kriteria

untuk Programmable Logic Controller (PLC) yang pertama pada tahun 1968. Tujuan mereka

saat itu adalah untuk menggantikan sistem kontrol berbasis relay yang mereka gunakan

karena tidak fleksibel dan memakan biaya yang sangat besar.

Untuk itu, mereka mengumumkan untuk menerima proposal yang sanggup untuk

menggantikan sistem kontrol relay mereka dengan suatu perangkat elektronik yang handal

dengan spesifikasi – spesifikasi sebagai berikut:

Sistem kontrol yang baru tersebut harus mempunyai harga yang bersaing dengan

sistem kontrol berbasis relay yang digunakan saat itu.

Sistem tersebut harus tahan terhadap kondisi lingkungan industri yang berat.

Antarmuka input dan output harus mudah untuk diganti-diganti.

Controller harus didesain dalam bentuk modul-modul sehingga bagian-bagian

tertentu dapat dilepas sewaktu-waktu untuk penggantian atau perbaikan.

Sistem kontrol mempunyai kemampuan untuk mengumpulkan data dan

mengirimkannya ke central system.

Sistem kontrol tersebut harus dapat digunakan lagi untuk kondisi yang berbeda.

Metode untuk memprogram controller harus sederhana sehingga mudah dipahami

oleh karyawan pabrik.

Proposal yang menang dan memenuhi spesifikasi yang diinginkan oleh Hydramatic

Division adalah proposal yang dimenangkan oleh Bedford Associates.Dick Morley salah

satu anggota tim dari Bedford Associates yang memenangkan proposal tersebut dianggap

sebagai “bapak” dari PLC. PLC pertama yang diciptakan oleh Bedford Associates tersebut

memenuhi semua kriteria yang diinginkan oleh Hydramatic Division.PLC pertama kali

mandapat usulan yang diberi nama MODICON (Modular Digital Controller) dan

MODICON 084 merupakan PLC pertama didunia yang digunakan pada produk komersil.

Gambar 2.2 PLC pertama kali yaitu MODICON 084

Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser

mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup populer

digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Mikroprosesor konvensional kekurangan daya

dalam menyelesaikan secara cepat logika PLC untuk semua PLC, kecuali PLC kecil.Setelah

mikroprosesor konvensional mengalami perbaikan dan pengembangan, PLC yang besar-besar

mulai banyak menggunakan-nya.Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang masih berbasis

pada AMD 2903.Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun

1973.Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON.Dengan demikian PLC bisa

berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin

sesungguhnya yang dikontrol.Sekarang kemampuan komunikasi ini dapat digunakan untuk

mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut

terlibat.Sayangnya, kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi

buruk untuk protokol-protokol dan jaringa-jaringan yang tidak kompatibel.Tetapi

bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC.

Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan

protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor's Manufacturring

Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan

pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemprograman simbolik dengan komputer

PC daripada terminal pemprogram atau penggunaan pemrogram genggam (handled

programmer). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan sebuah kontrol relai tunggal (seperti

produk ZEN Programmable Relay dari Omron).

Tahun 1990-an dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari

protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar terakhir (IEC 1131-3),

bisa diakses di http://www.plcopen.org/default.htm berusaha untuk menggabungkan bahasa

pemrograman PLC dibawah satu standar internasional. Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC

yang diprogram dalam diagram fungsi blok, daftar instruksi, C dan teks terstruktur pada saat

bersamaan.

II . 3 Fungsi PLC

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum

dan secara khusus.

Secara umum fungsi PLC 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.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC

(Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk

kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai

ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses

finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.

II . 4 Bagian – Bagian pada PLC

Sistem PLC terdiri dari lima bagian pokok, yaitu:

Central processing unit (CPU). Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC, karena

bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi / pemrosesan program yang

tersimpan dalam PLC. Disamping itu CPU juga melakukan pengawasan atas semua

operasional kerja PLC, transfer informasi melalui internal bus antara PLC, memory dan

unit I/O.Bagian CPU ini antara lain adalah :

1. Power Supply, power supply mengubah suplai masukan listrik menjadi suplai

listrik yang sesuai dengan CPU dan seluruh komputer.

2. Alterable Memory, terdiri dari banyak bagian, intinya bagian ini berupa chip

yang isinya di letakkan pada chip RAM (Random Access Memory), tetapi

isinya dapat diubah dan dihapus oleh pengguna / pemrogram. Bila tidak ada

supplai listrik ke CPU maka isinya akan hilang, oleh sebab itu bagian ini

disebut bersifat volatile, tetapi ada juga bagian yang tidak bersifat volatile.

3. Fixed Memory, berisi program yang sudah diset oleh pembuat PLC, dibuat

dalam bentuk chip khusus yang dinamakan ROM (Read Only Memory), dan

tidak dapat diubah atau dihapus selama operasi CPU, karena itu bagian ini

sering dinamakan memori non-volatile yang tidak akan terhapus isinya

walaupun tidak ada listrik yang masuk ke dalam CPU. Selain itu dapat juga

ditambahkan modul EEPROM atau Electrically Erasable Programmable Read

Only Memory yang ditujukan untuk back up program utama RAM prosesor

sehingga prosesor dapat diprogram untuk meload program EEPROM ke RAM

jika program di RAM hilang atau rusak .

4. Processor, adalah bagian yang mengontrol supaya informasi tetap jalan dari

bagian yang satu ke bagian yang lain, bagian ini berisi rangkaian clock,

sehingga masing-masing transfer informasi ke tempat lain tepat sampai pada

waktunya

5. Battery Backup, umumnya CPU memiliki bagian ini. Bagian ini berfungsi

menjaga agar tidak ada kehilangan program yang telah dimasukkan ke dalam

RAM PLC jika catu daya ke PLC tiba-tiba terputus.

Programmer / monitor (PM). Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga

alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa yang

diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC. Bentuk PM ini ada yang besar

seperti PC, ada juga yang berukuran kecil yaitu hand-eld programmer dengan jendela

tampilan yang kecil, dan ada juga yang berbentuk laptop. PM dihubungkan dengan

CPU melalui kabel. Setelah CPU selesai diprogram maka PM tidak dipergunakan lagi

untuk operasi proses PLC, sehingga bagian ini hanya dibutuhkan satu buah untuk

banyak CPU.

Modul input / output (I/O).Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik

dari sensor atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. Ada

banyak jenis modul input yang dapat dipilih dan jenisnya tergantung dari input yang

akan digunakan. Jika input adalah limit switches dan pushbutton dapat dipilih kartu

input DC. Modul input analog adalah kartu input khusus yang menggunakan ADC

(Analog to Digital Conversion) dimana kartu ini digunakan untuk input yang berupa

variable seperti temperatur, kecepatan, tekanan dan posisi. Pada umumnya ada 8-32

input point setiap modul inputnya. Setiap point akan ditandai sebagai alamat yang unik

oleh prosesor.Output adalah bagian PLC yang menyalurkan sinyal elektrik hasil

pemrosesan PLC ke peralatan output. Besaran informasi / sinyal elektrik itu dinyatakan

dengan tegangan listrik antara 5 – 15 volt DC dengan informasi diluar sistem tegangan

yang bervariasi antara 24 – 240 volt DC mapun AC. Kartu output biasanya mempunyai

6-32 output point dalam sebuah single module. Kartu output analog adalah tipe khusus

dari modul output yang menggunakan DAC (Digital to Analog Conversion). Modul

output analog dapat mengambil nilai dalam 12 bit dan mengubahnya ke dalam signal

analog.Biasanya signal ini 0-10 volts DC atau 4-20 mA. Signal Analog biasanya

digunakan pada peralatan seperti motor yang mengoperasikan katup dan pneumatic

position control devices.Bila dibutuhkan, suatu sistem elektronik dapat ditambahkan

untuk menghubungkan modul ini ke tempat yang jauh. Proses operasi sebenarnya di

bawah kendali PLC mungkin saja jaraknya jauh, dapat saja ribuan meter.

Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau dicetak.

Informasi yang mungkin dicetak adalah diagram ladder, status register, status dan daftar

dari kondisi-kondisi yang sedang dijalankan, timing diagram dari kontak, timing

diagram dari register, dan lain-lain

The Program Recorder / Player. Alat ini digunakan untuk menyimpan program

dalam CPU. Pada PLC yang lama digunakan tape, sistem floopy disk. Sekarang ini

PLC semakin berkembang dengan adanya hard disk yang digunakan untuk

pemrograman dan perekaman. Program yang telah direkam ini nantinya akan direkam

kembali ke dalam CPU apabila program aslinya hilang atau mengalami

kesalahan.Untuk operasi yang besar, kemungkinan lain adalah menghubungkan CPU

dengan komputer utama (master computer) yang biasanya digunakan pada pabrik besar

atau proses yang mengkoodinasi banyak Sistem PLC .

Gambar 2.3 Diagram keseluruhan sistem PLC

II . 5 Prinsip Kerja pada PLC

Prinsip kerja pada PLC sama seperti prinsip kerja Relay konvensional, dimana relay

memiliki coil yang disuplai oleh sumber tegangan dan kontak yang menghubungkan dua

terminal.Prinsip kerja pada relay jika diberi sumber tegangan kerja maka semua kontak-

kontaknya akan berubah status. Kontak NO menjadi close dan kontak NC menjadi open.

Sedangkan prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan

coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini

disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/off

internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram (programing &

prossesing).

Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu

(loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil

outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory. Internal coil

outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak output

semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.

Gambar 2.4 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC

Contoh prinsip kerja pada PLC :

Gambar 2.5 Contoh Kerja Suatu Rangkaian PLC

Sebagai contoh lihat gambar diatas :

a. di dalam PLC diassosiasikan memiliki coil bayangan/semu MX...dan kontak

semu MY...(masing-masing adalah memori data input dan output)

b. Coil MX...mendapat suplai tegangan 24 Vdc melalui input PLC yaitu tombol

X0 dan tombol X1

c. Kontak MY... mendapat suplai tegangan misal 220 Volt yang memikul beban

lampu Y0 dan Y1 melalui kontak bayangan MY.......

d. Jika tombol X0 ditekan (walaupun sebentar), maka coil bayangan MX0 akan

bekerja sehingga kontak-kontaknya akan berubah status. Coil bayangan MX0

ini akan merubah status kontak yang berada dalam bahasa pemrograman PLC.

Dalam hal ini kontak X0 akan menjadi close (tertutup) walaupun tombol X0

dilepas, kontak Y0 akan mengunci sampai tombol X1 dilepas.

e. Karena kontak X) tertutup, maka coil Y0 akan bekerja dan merubah status

kontak MY0 menjadi tertutup, dalam hal ini lampu L1 akan mendapat suplai

tegangan dan menyala.

f. Jika tombol X2 ditekan, maka coil bayangan MX1 akan bekerja dan

mengubah status kontak NC dalam bahasa pemrograman menjadi terbuka,

dalam hyal ini coil Y0 menjadi tidak aktif.

g. Karena coil Y0 non aktif, maka kontak bayangan MY0 terbuka dan lampu L1

mati.

II . 6 Operasi – Operasi yang dapat Dijalankan PLC

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

II . 7 Konsep Perancangan Suatu Sistem Kendali pada PLC

Dalam merancang suatu sistem kendali dibutuhkan pendekatan-pendekatan sistematis

dengan prosedure sebagai berikut :

1. Rancangan Sistem Kendali

Dalam tahapan ini si perancang harus menentukan terlebih dahulu sistem apa yang akan

dikendalikan dan proses bagaimana yang akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat

berupa peralatan mesin ataupun proses yang terintegrasi yang sering secara umum disebut

dengan controlled system.

2. Penentuan I/O

Pada tahap ini semua piranti masukan dan keluaran eksternal yang akan dihubungkan PLC

harus ditentukan. Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor, valve dan lain-lain sedangkan

piranti keluaran dapat berupa solenoid katup elektromagnetik dan lain-lain.

3. Perancangan Program (Program Design)

Setelah ditentukan input dan output maka dilanjutkan dengan proses merancang program

dalam bentuk ladder diagram dengan mengikuti aturan dan urutan operasi sistem kendali.

4. Pemrograman (Programming)

5. Menjalankan Sistem (Run The System)

Pada tahapan ini perlu dideteksi adanya kesalahan-kesalahan satu persatu (debug), dan

menguji secara cermat sampai kita memastikan bahwa sistem aman untuk dijalankan.

Gambar 2.6 Diagram Perancangan Sistem PLC

II . 8 Peran Console pada PLC

Console adalah alat input yang dijalankan secara manual oleh operator. Melalui control

console seorang operator dapat melakukan proses, menghentikan proses, mengubah cara

kerja MPS dari automatic menjadi manual dan sebaliknya, mengembalikan keadaan peralatan

ke keadaan mula-mula (reset peralatan) dan memberikan keadaan emergency-stop pada MPS

jika terjadi kecelakaan atau kesalahan yang fatal. Selain itu, melalui control console seorang

operator dapat memantau input apa saja yang saat itu diperlukan oleh MPS

Gambar 2.7 Console PLC merk Omron

II . 9 Jenis – Jenis Bahasa Pemrograman pada PLC

berikut beberapa jenis bahasa pemrograman PLC berdasarkan standar IEC-61131-3 terdapat

lima bahasa pemrograman yang diakui oleh standar ini yaitu :

1. Bahasa Pemrograman Ladder Diagram (LD)

Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan program dalam bentuk

grafis. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang

menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ini terdapat 2 buah garis vertikal,

yang mana garis vertikal sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip

catu daya, sedangkan garis vertikal sebelah kanan dihubungkan dengan sumber

tegangan negatip catu daya. Diantara 2 garis tersebut dipasang kontak-kontak yang

menggambarkan kontrol dari saklar, sensor dan output. Satu baris dari diagram

tersebut biasanya disebut dengan istilah satu RUNG.

2. Bahasa Pemrograman Function Block Diagram (FBD)

Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan bentuk aliran daya atau

aliran sinyal dalam rung dengan menggunakan blok-blok diagram fungsi logik

(gerbang logik). Pada dasarnya terdapat 3 macam blok fungsi logik dasar yaitu AND,

OR dan NOT (Inverse). Sedangkan fungsi logik lainnya dapat dibangun dengan

mengkombinasikan ketiga fungsi logik dasar tersebut.

3. Bahasa Pemrograman Instruction List (IL)

Bahasa pemrograman PLC tingkat tinggi. Semua hubungan logika dan kontrol

sekuens dapat diprogram dengan menggunakan perintah atau instruksi dalam bahasa

pemrograman ini. Perintah-perintah atau instruksi-instruksi yang digunakan mirip

dengan bahasa tingkat tinggi BASIC atau PASCAL

4. Bahasa Pemrograman Structure Text (ST)

Penulisan program PLC yang dilakukan dengan menggunakan daftar teks atau

notasi.

5. Bahasa Pemrograman Sequential Function Chart (SFC)

Diantara kelima bahasa tersebut bahasa pemrograman PLC yang paling populer

digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram.Ladder Diagram mudah

dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan simbol - simbol

komponen elektromagnetik - mekanik relay (coil dan contact), blok - blok fungsi (function

block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang didefinisikan

sendiri oleh progammer.Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan pendekatan grafis,

maka progammer menjadi lebih mudah untuk melakukan troubleshooting pada program yang

akan dijalankan pada PLC.

II . 10 Beberapa Merk dan Type PLC yang ada Di Pasaran

Saat ini banyak merek serta type PLC yang dipakai di industri. Masing masing PLC memiliki

kelebihan dan kekurangan tersendiri.Pilihan bedasarkan kebutuhan industri tersebut serta

anggaran untuk alat tersebut.Berikut beberapa merek serta type PLC yang banyak dipakai di

industri :

1. Allen Bradley

Jenis Type PLC Gambar

Logix-5 Family PLC-5

Logix-500 Family SLC-500

Micrologix

Logix-5000 Family ControlLogix

CompactLogix

FlexLogix

2.    Siemens

Jenis Type PLC Gambar

Micro PLC S7-200

S7-1200

Modular PLC S5-115U

S7-300

S7-400

 

3.    Omron

Jenis Type PLC Gambar

Micro PLC CPM1A

 

CP1E

 

CP1L

Basic PLC CJ1M

CQM1H

 

Modular CJ1H/CJ1G

 

CS1H/CS1G

4.    Schneider

Jenis Type PLC Gambar

Micro PLC Modicon M340

Machine Control PLC Modicon Premium

Process Control PLC Modicon Quantum

Programmable

ControllerTwido

 

Smart Relay Zelio

 

5.    Mitsubishi

Jenis Type PLC Gambar

Compact PLC MELSEC FX3UC

MELSEC FX3G

MELSEC FX1N

MELSEC FX1S

Modular PLC Q-Series Q00UJCPU

Process Control Q12PHCPU

II . 11 Keuntungan yang Diperoleh dalam Penggunaan PLC

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.

Keamanan

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.

II . 12 Kerugian yang Diperoleh dalam Penggunaan PLC

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.

BAB. III PENUTUP

III . 1 Kesimpulan

PLC adalah alat listrik dan elektronik yang menggantikan rangkaian sederetan relai

yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional yang bekerja dengan cara

mengamati masukan, kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai

yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya dimana

pengguna telah membuat program yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang

bersangkutan.

PLC merupakan alat yang diciptakan untuk menggatikan peran relay konvensional

pada suatu perusaan indutri dikarenakan penggunaan relay konvensional karena

tuntutan produksi perusahaan tersebut.Pada tahun 1968, PLC pertama kali di

keluarkan oleh perusahaan Bedford Associates dan PLC pertama kali dinamakan

MODICON (Modular Digital Controller) dengan type MODICON 084.Pada tahun

1970-an PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-

slice.Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan

protokol otomasi pabrik milik General Motor dan juga dilakukan usaha memperkecil

ukuran PLC serta pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemprograman

simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemprogram.Tahun 1990-an

dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol

populer yang bertahan pada tahun 1980-an dan juga seluruh PLC disesuaikan dengan

standar(IEC 1131-3)

Fungsi PLC secara umum yaitu:

1. Sekuensial Control

2. Monitoring Plant

Fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized

Numerical Control).

Bagian – Bagian pada PLC

- Central processing unit (CPU). Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC,

karena bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi / pemrosesan program

yang tersimpan dalam PLC..Bagian CPU ini antara lain adalah :

a. Power Supply

b. Alterable Memory

c. Fixed Memory

d. Processor

e. Battery Backup

- Programmer / monitor (PM). Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga

alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa

yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC.

- Modul input / output (I/O).Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik

dari sensor atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses.

- Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau dicetak.

- The Program Recorder / Player. Alat ini digunakan untuk menyimpan program

dalam CPU.

Prinsip Kerja pada PLC dimulai dari signal pada device input (on/off) akan

mengaktifkan coilo semua input yang mencerminkan masing-masing device input

(dalam hal ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan

mengontrol kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program

PLC/Ladder diagram (programing & prossesing). PLC akan mengolah program secara

urut dan kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi

on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch

memory.Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan

mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan sumber

tegangan.

Operasi – Operasi yang dapat Dijalankan PLC

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

Konsep Perancangan Suatu Sistem Kendali pada PLC

1. Rancangan Sistem Kendali

2. Penentuan I/O

3. Perancangan Program (Program Design)

4. Pemrograman (Programming)

5. Menjalankan Sistem (Run The System)

Console pada PLC adalah alat input yang dijalankan secara manual oleh operator.

Melalui control console seorang operator dapat melakukan proses, menghentikan

proses, mengubah cara kerja MPS dari automatic menjadi manual dan sebaliknya,

mengembalikan keadaan peralatan ke keadaan mula-mula (reset peralatan) dan

memberikan keadaan emergency-stop pada MPS jika terjadi kecelakaan atau

kesalahan yang fatal.

Jenis – Jenis Bahasa Pemrograman pada PLC1. Bahasa Pemrograman Ladder Diagram (LD)

2. Bahasa Pemrograman Function Block Diagram (FBD)

3. Bahasa Pemrograman Instruction List (IL)

4. Bahasa Pemrograman Structure Text (ST)

5. Bahasa Pemrograman Sequential Function Chart (SFC)

Merk PLC yang ada di pasaran :1. Allen Bradley

2. Siemens

3. Omron

4. Schneider

5. Mitsubishi

Keuntungan penggunaan PLC :1. Flexibility

2. Perubahan implementasi dan koreksi error

3. Harga yang rendah

4. Jumlah kontak yang banyak

5. Memonitor hasil

6. Observasi visual

7. Kecepatan operasi

8. Metode bolean atau ladder

9. Reliability

10. Penyederhanaan pemesanan komponen

11. Dokumentasi

12. Keamanan

13. Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.

Kerugian penggunaan PLC :

1. Teknologi baru

2. Aplikasi program yang tetap

3. Kondisi lingkungan

4. Pengoperasian yang aman

5. Operasi pada rangkaian yang tetap

DAFTAR PUSTAKA

http://www.slideshare.net/hudamessy/pengertian-plc

http://margionoabdil.blogspot.com/2013/01/standar-bahasa-pemrograman-plc.html

http://dasar-dasarplc.blogspot.com/2008/09/memahami-sistem-kerja-plc.html

http://www.musbikhin.com/sejarah-plc-seri-belajar-plc

http://ndoware.com/sekilassejarahplc.html

http://www.kelas-mikrokontrol.com/e-learning/plc/sejarah-plc.html

http://juare97.wordpress.com/2007/10/20/plc-programmable-logic-controller/

http://www.automationindo.com/article/7/mengenal-lebih-dalam-apa-itu-plc-dan-fungsinya

http://capoenk.kandangbuaya.com/2009/04/01/pengertian-plc-adalah/

http://selectautomation.blogspot.com/2009/11/plc-history-and-why-plc.html

http://tohero.blogspot.com/2011/11/plc-programmable-logic-controller.html

http://www.docstoc.com/docs/36116512/PENGENALAN-DASAR-PLC

http://tiptlsmkn1smi.blogspot.com/2010/03/pemograman-plc-dengan-console.html