Sabtu, 22 November 2014
Devinisi
PLC
Sistem Kendali
Istilah sistem kendali dalam
teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang
digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan tingkah laku
mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut
mencakup antara lain menjalankan (start), mengatur (regulasi),
dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya, sistem kendali merupakan
suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik, peralatan mekanik, dan
peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus serta ketepatan
suatu proses kerja. Sistem kendali
mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output.
Unsur-unsur
sistem kendali
Input pada
umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang dapat
merubah besaran fisik menjadi besaran listrik, misalnya tombol tekan, saklar
batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan
informasi mengenai besaran yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh
bagian proses. Bagian proses dapat berupa rangkaian kendali yang menggunakan
peralatan yang dirangkai secara listrik, atau juga berupa suatu sistem kendali
yang dapat diprogram misalnya PLC.
Pemrosesan informasi (sinyal
input) menghasilkan sinyal output yang selanjutnya digunakan untuk
mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat berupa
motor listrik, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan
peralatan output, besaran listrik diubah kembali menjadi besaran fisik.
Sistem kendali dibedakan menjadi
dua, yaitu sistem kendali loop terbuka dan sistem kendali loop
tertutup.
a)
Sistem Kendali Loop Terbuka
Sistem kendali loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel input mempengaruhi output yang dihasilkan.dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang diberikan oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak diketahui apakah hasil output sesuai dengan yang dikehendaki.
Sistem kendali loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel input mempengaruhi output yang dihasilkan.dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang diberikan oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak diketahui apakah hasil output sesuai dengan yang dikehendaki.
b)
Sistem Kendali Loop Tertutup
Sistem kendali loop tertutup adalah suatu proses
pengendalian di mana variabel yang dikendalikan (output) disensor secara
kontinyu, kemudian dibandingkan dengan besaran acuan. Variabel yang
dikendalikan dapat berupa hasil pengukuran temperatur, kelembaban, posisi
mekanik, kecepatan putaran, dan sebagainya. Hasil pengukuran tersebut
diumpan-balikkan ke pembanding (komparator) yang dapat berupa peralatan
mekanik, listrik, elektronik, atau pneumatik. Pembanding membandingkan
sinyal sensor yang berasal dari variabel yang dikendalikan dengan besaran
acuan, dan hasilnya berupa sinyal kesalahan. Selanjutnya, sinyal kesalahan
diumpankan kepada peralatan kendali dan diproses untuk memperbaiki kesalahan
sehingga menghasilkan output sesuai dengan yang dikehendaki. Dengan kata lain,
kesalahan sama dengan nol.
Sistem kendali loop tertutup
Sistem Kendali PLC
Hingga akhir
tahun 1970, ristem otomasi mesin dikendalikan oleh relai 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.
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:
1. PLC
PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modulinterface
input dan output program kendali disimpan dalam
memori program. Program mengendalikan PLC sehingga saat sinyal
input dari peralatan input ON, timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya
meng-ON-kan 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.
Interface adalah modul rangkaian yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interface input menyesuaikan sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi sistem. Interface output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk mengendalikan 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.
Interface adalah modul rangkaian yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interface input menyesuaikan sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi sistem. Interface output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk mengendalikan peralatan output.
2. 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
3. Peralatan Output
Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang dikendalikan. Peralatan output itu misalnya:
Ø Kontaktor
Ø Motor listrik
Ø Lampu
Ø Buzer
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
3. Peralatan Output
Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang dikendalikan. Peralatan output itu misalnya:
Ø Kontaktor
Ø Motor listrik
Ø Lampu
Ø Buzer
4. 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 :
Ø berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol pemprogram, programmable terminal, dan sebagainya.
Ø Berbagai software ladder, yaitu: SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.
Ø Berbagai jenis memori luar, yaitu: disket, CD , flash disk.
Ø Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer, plotter.
Ø berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol pemprogram, programmable terminal, dan sebagainya.
Ø Berbagai software ladder, yaitu: SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.
Ø Berbagai jenis memori luar, yaitu: disket, CD , flash disk.
Ø Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer, plotter.
5. 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.d) 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. 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.
2. 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 : Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki terminal input 6 dan terminal output 4.
3. 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.
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. 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.
2. 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 : Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki terminal input 6 dan terminal output 4.
3. 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.
Port I/O Beberapa Type PLC
Terminal CPU
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 menunjukkan status operasi PLC,
seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini:
Indikator Status PLC
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 outputIndikator Kesalahan
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
setting standar
14. Baterai
Baterai ini mem-back-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)
