Halo, sobat otomasi dan elektronika! Apa kabar? Semoga sehat dan bahagia selalu ya. Kali ini, saya mau ngobrol-ngobrol tentang salah satu perangkat yang sangat penting dan sering digunakan di dunia industri modern, yaitu PLC. Apa sih PLC itu? Bagaimana cara kerjanya? Dan apa fungsinya? Yuk, kita simak penjelasannya di artikel ini.
Pendahuluan
PLC adalah singkatan dari Programmable Logic Controller, yang artinya adalah sebuah pengendali logika yang dapat diprogram. PLC adalah sebuah komputer industri yang dirancang khusus untuk mengontrol proses-proses manufaktur, seperti mesin, robot, atau aktivitas lain yang membutuhkan keandalan, kemudahan pemrograman, dan diagnosis kesalahan proses.
PLC pertama kali dikembangkan pada tahun 1968 oleh perusahaan General Motors di Amerika Serikat untuk menggantikan sistem kontrol konvensional yang menggunakan relay atau kontaktor. Sistem kontrol konvensional tersebut memiliki banyak kelemahan, seperti sulit diprogram, membutuhkan banyak ruang dan kabel, mudah rusak, dan mahal perawatannya.
Dengan menggunakan PLC, proses-proses otomatis yang berulang-ulang dapat dikontrol dengan lebih mudah, cepat, akurat, dan hemat biaya. PLC juga dapat berkomunikasi dengan perangkat-perangkat lain seperti sensor, aktuator, komputer, atau jaringan. PLC dapat ditemukan di berbagai bidang industri modern, seperti sistem pembangkitan tenaga, pengecetan mobil, pengeboran minyak dan gas bumi, pengepakan makanan dan minuman, dan lain-lain.
Berikut adalah gambar yang menunjukkan contoh aplikasi PLC di industri:
Gambar 1: Contoh Aplikasi PLC di Industri
Untuk memahami lebih lanjut tentang PLC, kita perlu mengetahui prinsip kerja dan komponen-komponennya. Mari kita bahas satu per satu.
Pelajari ini juga:
Pengertian PLC
Seperti yang sudah saya sebutkan sebelumnya, PLC adalah sebuah komputer industri yang dapat diprogram untuk mengontrol proses manufaktur. PLC memiliki tiga kata kunci dalam namanya, yaitu:
- Programmable: PLC mampu menyimpan program yang dibuat oleh manusia dengan berbagai macam fungsi dan kegunaan yang tersimpan dalam memori PLC. Program tersebut dapat dibuat dengan menggunakan bahasa logika pemrograman yang mudah dipelajari dan dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan.
- Logic: PLC mampu memproses input secara aritmatika dan logika, serta memiliki kemampuan sebagai pengontrol dan pengatur segala proses yang diinginkan. PLC dapat melakukan operasi-operasi seperti AND, OR, NOT, XOR, ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE, TIMER, COUNTER, COMPARATOR, dan lain-lain.
- Controller: PLC juga berfungsi sebagai pengendali output yang sesuai dengan input yang diberikan. Output dapat berupa sinyal-sinyal yang dikirim ke aktuator seperti motor listrik, solenoid valve, lampu indikator, buzzer alarm, atau perangkat lain yang terhubung dengan PLC.
Komponen-Komponen PLC
PLC terdiri dari empat komponen utama, yaitu:
- CPU (Control Processing Unit): CPU adalah komponen yang berfungsi untuk menjalankan program yang tersimpan di dalam memori serta melakukan fungsi kontrol dan pengawasan operasi PLC. CPU juga komponen yang menerjemahkan bahasa logika pemrograman yang digunakan oleh manusia menjadi bahasa mesin yang dapat dimengerti oleh PLC.
- Memori: Memori adalah tempat penyimpanan program yang menggunakan memori semikonduktor seperti RAM, ROM, dan PROM. Memori juga berperan dalam organisasi dan interaksi dengan sistem input/output. Memori dapat dibagi menjadi beberapa jenis, seperti:
- Memori Program: Memori yang menyimpan program utama yang dijalankan oleh PLC.
- Memori Data: Memori yang menyimpan data-data yang dibutuhkan oleh program, seperti nilai variabel, timer, counter, status input/output, dan lain-lain.
- Memori Backup: Memori yang menyimpan salinan program dan data untuk mencegah hilangnya informasi jika terjadi gangguan listrik atau kerusakan pada PLC.
- Input: Input adalah komponen yang berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal dari sensor, saklar, tombol, atau perangkat lain yang terhubung dengan PLC. Input dapat berupa analog atau digital. Input analog adalah input yang memiliki rentang nilai kontinu, seperti tegangan, arus, suhu, tekanan, dan lain-lain. Input digital adalah input yang hanya memiliki dua nilai, yaitu 0 atau 1, seperti on/off, high/low, true/false, dan lain-lain.
- Output: Output adalah komponen yang berfungsi untuk mengirim sinyal-sinyal ke aktuator, lampu, relay, atau perangkat lain yang terhubung dengan PLC. Output juga dapat berupa analog atau digital. Output analog adalah output yang memiliki rentang nilai kontinu, seperti tegangan, arus, kecepatan motor, dan lain-lain. Output digital adalah output yang hanya memiliki dua nilai, yaitu 0 atau 1, seperti on/off, high/low, true/false, dan lain-lain.
Berikut adalah gambar yang menunjukkan komponen-komponen PLC secara sederhana:
Gambar 2: Komponen-Komponen PLC
Baca ini juga:
Cara Kerja PLC
Cara kerja PLC secara umum dapat dijelaskan dalam empat langkah utama, yaitu:
- Scan Input: PLC akan membaca semua sinyal input yang masuk ke dalamnya dan menyimpannya dalam memori internal. Scan input dilakukan secara berurutan dari input pertama hingga terakhir. Scan input biasanya membutuhkan waktu beberapa milidetik.
- Eksekusi Program: PLC akan menjalankan program yang tersimpan dalam memori sesuai dengan urutan instruksi yang ditulis oleh pemrogram. Program akan memproses input dan menentukan output yang dihasilkan. Eksekusi program biasanya membutuhkan waktu beberapa milidetik hingga beberapa detik tergantung dari kompleksitas program.
- Scan Output: PLC akan mengirim sinyal output ke perangkat-perangkat yang terhubung dengannya sesuai dengan hasil dari eksekusi program. Scan output dilakukan secara berurutan dari output pertama hingga terakhir. Scan output biasanya membutuhkan waktu beberapa milidetik.
- Housekeeping: PLC akan melakukan fungsi-fungsi tambahan seperti komunikasi dengan perangkat lain, penyimpanan data, pengaturan waktu, dan lain-lain. Housekeeping biasanya membutuhkan waktu beberapa milidetik hingga beberapa detik tergantung dari jenis dan jumlah fungsi tambahan.
Berikut adalah tabel yang menunjukkan contoh scan input, eksekusi program, dan scan output pada sebuah PLC sederhana:
| Input | Program | Output |
|---|---|---|
| I1 = 1 | O1 = I1 AND I2 | O1 = 0 |
| I2 = 0 | O2 = I3 OR I4 | O2 = 1 |
| I3 = 0 | O3 = NOT I5 | O3 = 1 |
| I4 = 1 | O4 = I6 XOR I7 | O4 = 0 |
| I5 = 0 | O5 = TMR(5) | O5 = 0 |
| I6 = 1 | O6 = CTR(10) | O6 = 0 |
| I7 = 1 |
Tabel 1: Contoh Scan Input, Eksekusi Program, dan Scan Output pada PLC Sederhana
Penjelasan tabel:
- Input I1 sampai I7 adalah input digital yang berasal dari saklar, tombol, atau sensor yang mengirimkan sinyal on/off ke PLC.
- Program adalah kumpulan instruksi-instruksi yang ditulis oleh pemrogram dengan menggunakan bahasa logika pemrograman. Program menentukan bagaimana PLC mengolah input dan menghasilkan output. Program dapat dibuat dengan menggunakan software khusus yang disediakan oleh pabrikan PLC atau dengan menggunakan panel depan PLC.
- Output O1 sampai O6 adalah output digital yang dikirimkan oleh PLC ke aktuator seperti motor listrik, solenoid valve, lampu indikator, buzzer alarm, atau perangkat lain yang terhubung dengan PLC.
- O1 = I1 AND I2 adalah instruksi yang berarti output O1 akan bernilai 1 jika dan hanya jika input I1 dan I2 bernilai 1. Jika salah satu atau kedua input bernilai 0, maka output O1 akan bernilai 0. Dalam contoh ini, karena I1 = 1 dan I2 = 0, maka O1 = 0.
- O2 = I3 OR I4 adalah instruksi yang berarti output O2 akan bernilai 1 jika salah satu atau kedua input I3 dan I4 bernilai 1. Jika kedua input bernilai 0, maka output O2 akan bernilai 0. Dalam contoh ini, karena I3 = 0 dan I4 = 1, maka O2 = 1.
- O3 = NOT I5 adalah instruksi yang berarti output O3 akan bernilai 1 jika input I5 bernilai 0, dan sebaliknya. Dalam contoh ini, karena I5 = 0, maka O3 = 1.
- O4 = I6 XOR I7 adalah instruksi yang berarti output O4 akan bernilai 1 jika salah satu input I6 atau I7 bernilai 1, tetapi tidak keduanya. Jika kedua input bernilai sama, baik 0 atau 1, maka output O4 akan bernilai 0. Dalam contoh ini, karena I6 = 1 dan I7 = 1, maka O4 = 0.
- O5 = TMR(5) adalah instruksi yang berarti output O5 akan bernilai 1 jika timer telah mencapai nilai yang ditentukan, yaitu 5 detik. Timer akan mulai menghitung waktu saat input yang terhubung dengannya bernilai 1. Dalam contoh ini, karena timer belum mencapai nilai yang ditentukan, maka O5 = 0.
- O6 = CTR(10) adalah instruksi yang berarti output O6 akan bernilai 1 jika counter telah mencapai nilai yang ditentukan, yaitu 10 kali. Counter akan mulai menghitung jumlah kali input yang terhubung dengannya berubah dari 0 menjadi 1. Dalam contoh ini, karena counter belum mencapai nilai yang ditentukan, maka O6 = 0.
Fungsi dan Keuntungan PLC
PLC memiliki banyak fungsi dan keuntungan dalam sistem kontrol industri, di antaranya adalah:
- Mengontrol proses-proses otomatis yang berulang-ulang dengan tingkat presisi dan kecepatan tinggi. PLC dapat menangani operasi-operasi yang kompleks dan membutuhkan waktu singkat dengan akurasi tinggi. PLC juga dapat menyesuaikan diri dengan perubahan kondisi proses dengan mudah.
- Menghemat biaya operasional dan perawatan dibandingkan dengan sistem kontrol konvensional seperti relay atau kontaktor. PLC memiliki ukuran yang kecil dan hemat ruang, serta membutuhkan kabel-kabel yang sedikit. PLC juga memiliki umur pakai yang panjang dan tahan terhadap gangguan listrik atau lingkungan. PLC juga mudah diperbaiki jika terjadi kerusakan.
- Memudahkan pemrograman dan modifikasi program sesuai dengan kebutuhan tanpa harus mengubah rangkaian fisik. PLC dapat diprogram dengan menggunakan bahasa logika pemrograman yang mudah dipelajari dan dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan. PLC juga dapat diprogram ulang tanpa harus membongkar perangkatnya.
- Meningkatkan fleksibilitas dan integrasi dengan perangkat-perangkat lain seperti sensor, aktuator, komputer, atau jaringan. PLC dapat dikonfigurasi untuk bekerja dengan berbagai jenis input dan output sesuai dengan spesifikasi proses. PLC juga dapat berkomunikasi dengan perangkat-perangkat lain melalui protokol-protokol standar seperti RS-232, RS-485, Ethernet, atau wireless.
- Mencegah terjadinya kesalahan manusia atau gangguan eksternal yang dapat merusak proses atau produk. PLC dapat melakukan diagnosis kesalahan proses secara otomatis dan memberikan peringatan atau tindakan korektif jika terjadi masalah. PLC juga dapat melindungi diri dari gangguan eksternal seperti sinyal elektromagnetik, suhu tinggi, kelembaban, debu, atau getaran.
Baca juga:
Penutup
Demikianlah penjelasan singkat tentang pengertian, cara kerja, dan fungsi PLC. Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan Anda tentang PLC. Jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang PLC atau mengaplikasikannya di bidang industri yang sesuai, Anda dapat mencari informasi lebih banyak di internet atau buku-buku yang berkaitan dengan PLC.
Terima kasih telah membaca artikel ini sampai habis. Jika Anda memiliki komentar atau pertanyaan seputar PLC, silakan tulis di kolom komentar di bawah ini. Saya akan berusaha menjawabnya secepat mungkin. Sampai jumpa di artikel selanjutnya!
FAQ
Berikut adalah beberapa pertanyaan umum seputar PLC beserta jawabannya:
