PLC akronim dari programmable logic controller, PLC adalah sebuah perangkat komputasi yang dapat diprogram, yang digunakan untuk mengelola proses elektromekanis pada bidang industrial.
PLC terkadang disebut juga sebagai PC industri, istilah ini muncul karna menggambarkan fungsi utama PLC sebagai mesin komputasi khusus industri.
PLC memonitor State (situasi yang berlaku/keadaan) dari perangkat input seperti sinyal dari saklar lampu, dan membuat keputusan tentang state perangkat output selanjutnya, misalnya menyalakan atau mematikan lampu.
PLC juga digunakan untuk mentransfer informasi dari perangkat di pabrik ke aplikasi terpusat, tapi tugas tersebut sering kali dijalankan pada PC/Komputer.
PLC biasanya digunakan untuk pemantauan dan pelaporan perangkat, untuk mendiagnosis kesalahan pada hardware seperti mesin dan peralatan industri, dan untuk mempengaruhi Event (kejadian) pada perangkat.
Daftar isi
Mengenal sistem logika relay
PLC adalah penerus sistem logika relay, yaitu sistem kontrol yang memantau dan mengendalikan perangkat tingkat rendah seperti saklar, relay, pengatur waktu, aktuator, dan motor.
Dalam sistem logika relay, relay melakukan operasi logika yang disebut logika relay dengan cara mengaktifkan dan menonaktifkan kumparan magnet pada rangkaian listrik.
Relay dapat menghubungkan sirkuit yang menggunakan arus dan tegangan berbeda sehingga, secara historis, relay ideal untuk mengendalikan dan mengkoordinasikan berbagai perangkat otomasi industri.
Kekurangan dari sistem logika relay adalah, seperti halnya switchboard, sistem ini terprogram dan sulit dirawat karena banyaknya kabel.
Perkembangan mikrokontroler memecahkan masalah ini dengan membuat proses logika relay dikodekan secara terprogram dan disimpan di komputer.
RISACORPS WEBSHOP: Tersedia berbagai macam PLC original untuk berbagai kebutuhan industri Anda
Komponen Komponen PLC & cara kerja PLC
Sebuah PLC dihubungkan ke power supply yang terdiri dari unit pemrosesan pusat (CPU), rak pemasangan, memori read-only (ROM), memori akses acak (RAM), modul input/output (I/O), sebuah power supply, dan perangkat pemrograman.
Cards
PLC memiliki desain modular, prinsip desain yang membagi sistem menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang disebut modul; I/O dan modul khusus lainnya dimasukkan ke dalam rak PLC. Modul PLC kadang-kadang disebut Cards.
RAK
Rak PLC bisa dianalogikan dengan sasis mobil yang menghubungkan komponen lain. Komponen-komponen yang terhubung dalam rak PLC dikelompokkan menjadi tiga bagian:
- CPU
- beberapa modul I/O, dan
- sumber daya.
Power Supply
Power supply mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). arus DC inilah yang digunakan oleh CPU dan komponen I/O pada PLC.
CPU
Seperti halnya PC/Komputer, CPU adalah otak dari PLC. CPU memiliki dua mode operasional: programming mode dan run mode.
Dalam mode pemrograman, CPU mengunduh logika berupa instruksi pemrograman yang dibuat oleh pengguna pada Komputer.
Dalam mode run, CPU mengeksekusi logika yang telah dibuat.
CPU mengontrol semua operasi PLC sesuai dengan instruksi pemrograman yang disimpan dalam memori. Sistem control mentransfer informasi ke dan dari CPU.
Modul I/O
PLC menerima data dari perangkat input seperti sensor jarak dan fotolistrik, keyboard, level meters, timers, counters, console lights, motor listrik, serta saklar suhu dan tekanan.
Konsep masukan data mengacu pada sifat data masukan PLC yang datang dalam bentuk sinyal elektronik.
Cards input digital menangani sinyal diskrit, misalnya sinyal hidup/mati. cards input analog mengubah voltase menjadi angka yang dapat dipahami CPU.
Output PLC meliputi katup, motor starter, penggerak, aktuator, solenoid, alarm, relay kontrol, printer, dan pompa.
Output Card digital menghidupkan dan mematikan perangkat, misalnya lampu. Output card analog mengubah angka digital menjadi tegangan, misalnya untuk menggerakkan mesin.
PLC dapat mengambil keputusan logis dan melakukan tindakan berdasarkan input yang diterimanya, misalnya memproses data masukan dan mengirimkan data yang telah diproses ke perangkat output. Pemrosesan data masukan dilakukan oleh perangkat pemrograman.
Misalnya, saklar suhu dapat memonitor suhu di pabrik pendingin dan secara berkala mengirimkan informasi ini melalui PLC ke printer di pusat operasi pabrik.
Perangkat Pemrograman
Biasanya perangkat pemrograman adalah sebuah PC. Modul I/O mengarahkan sinyal masukan ke CPU PLC tempat dimana sinyal keluaran dibuat.
Format data output ditentukan oleh program aplikasi yang diimplementasikan pada perangkat pemrograman.
Memori dan Tempat penyimpanan
ROM menyimpan data dan driver sistem operasi. RAM menyimpan status, dan rincian tentang data masukan dan keluaran, serta program aplikasi.
Komunikasi
Modul I/O bertanggung jawab untuk mentransfer informasi antara PLC dan jaringan komunikasi.
Untuk berkomunikasi dengan perangkat eksternal, PLC menggunakan Standar yang Direkomendasikan 232 (RS-232), yang merupakan standar komunikasi serial.
RS-232 menggunakan kode biner untuk membaca dan menulis data dalam format American Standard Code of Information Interchange (ASCII).
Pada tingkat kontrol, PLC berkomunikasi dengan komponen lapangan pada tingkat fisik menggunakan berbagai protokol komunikasi tergantung pada komponennya.
PLC juga menggunakan protokol komunikasi yang berbeda untuk berkomunikasi melalui jaringan dan dengan perangkat nirkabel.
Modbus RTU adalah protokol komunikasi serial yang sering digunakan dalam jaringan komunikasi industri untuk mengirimkan data jarak jauh.
Namun, protokol komunikasi serial tidak memiliki kinerja dan kecepatan protokol Ethernet. Protokol Ethernet yang digunakan oleh PLC termasuk Ethernet TCP/IP, Modbus TCP/IP, dan Profinet, yang digunakan untuk terhubung ke jaringan pabrik dan ke internet.
Protokol berpemilik dapat disesuaikan untuk perangkat berpemilik. Protokol Universal Serial Bus (USB) digunakan untuk terhubung ke driver dan printer. Untuk perangkat nirkabel, protokol Bluetooth dapat digunakan.
Siklus hidup PLC
PLC melakukan empat fungsi operasional dasar.
Pertama, ia memindai perangkat input apa pun yang terhubung untuk mengetahui status operasionalnya.
Kedua, menjalankan program yang menentukan apa yang harus terjadi dengan data masukan.
Ketiga, menghasilkan data keluaran yang dieksekusi.
Keempat, menggunakan fungsi operasional rumah tangga untuk melakukan diagnostik internal.
Human Machine Interface (HMI)
PLC menggunakan berbagai port dan protokol komunikasi untuk terhubung ke aplikasi kontrol seperti sistem kontrol pengawasan dan akuisisi data (SCADA).
Operator di pabrik industri dan manajer lini berinteraksi dengan PLC secara real time menggunakan HMI.
HMI adalah dashboard operator, yaitu antarmuka antara seseorang dan PLC. HMI memungkinkan operator untuk mengkoordinasikan, mengelola, dan mengendalikan proses dan perangkat industri.
Dimana PLC digunakan?
PLC digunakan untuk berbagai macam proses mesin otomasi, misalnya mengendalikan elevator atau menyalakan dan mematikan saklar lampu di gedung pintar.
PLC digunakan untuk memantau kamera keamanan dan perangkat peringatan otomatis, lampu lalu lintas, dan proses industri seperti pemotongan kaca dan kertas.
PLC memonitor data run-time, misalnya waktu aktif perangkat, suhu pengoperasian, dan statistik penggunaan. Itu juga memulai dan menghentikan proses dan menghasilkan pemberitahuan jika mesin mengalami malfungsi.
PLC digunakan dalam perakitan produk, pengemasan, kontrol gerak, kontrol batch, diagnostik dan pengujian mesin, dan proses robotika.
Bagaimana PLC diprogram?
Ladder Logic umumnya digunakan sebagai bahasa pemrograman PLC tetapi bahasa lain juga digunakan, misalnya diagram blok fungsi, teks terstruktur, bagan fungsi sekuensial, dan daftar instruksi.
Ladder Logic menggunakan diagram grafis berdasarkan perangkat keras rangkaian relay untuk mengekspresikan dan menentukan struktur logis proses dalam aplikasi perangkat lunak PLC.
Kode Ladder Logic tampak seperti skema kelistrikan.
Baca juga: PLC vs Embedded Control – mana yang lebih baik ?
Kelebihan PLC
Kelebihan PLC terutama adalah manfaat yang diperoleh dengan menghilangkan sistem kontrol logika terprogram tradisional.
Dibandingkan dengan sistem kontrol logika tradisional, PLC lebih mudah untuk dibuat, dipasang, dipelihara, dan dimodifikasi.
Komponen PLC tidak memerlukan pengkabelan yang rumit karena logika kontrol diimplementasikan oleh software. jadi, jika kamu ingin Modifikasi dan update dapat dengan mudah diterapkan, dengan download program Ladder Logic baru.
Modifikasi dapat dilakukan dari jarak jauh, bukan secara manual seperti halnya sistem logika relay.
Pengkodean logika Ladder memungkinkan pengembangan ekspresi logika yang lebih kompleks dengan cepat.
Pemrograman PLC relatif sederhana dan karena desain sistem PLC bersifat modular, PLC dapat dipasang dalam pengaturan fisik yang berbeda dan mudah diskalakan dengan beberapa perangkat input dan output yang berbeda.
PLC adalah perangkat khusus yang dibuat untuk tahan terhadap kondisi lingkungan yang keras seperti dingin dan panas ekstrem, serta kondisi berdebu dan lembab di pabrik.
PLC memiliki sistem operasi real-time yang memiliki fungsi perawatan tertentu namun tidak memerlukan utilitas tambahan yang digunakan PC seperti software antivirus atau pembersih registry.
Karena berbasis mikroprosesor, waktu eksekusi PLC lebih cepat dibandingkan sistem kontrol logika relay, yang memiliki banyak komponen mekanis.
Kekurangan PLC
Kode pemrograman yang kompleks seringkali lebih baik dikelola oleh PC tradisional dibandingkan PLC karena mereka digerakkan oleh tugas (task-driven) daripada digerakkan oleh peristiwa (event-driven).
Meskipun sangat andal, sistem yang menggunakan PLC biasanya memerlukan monitor eksternal untuk menampilkan data dengan cara yang mudah digunakan.
Ketika rusak, PLC mungkin memerlukan pemecahan masalah ekstensif oleh teknisi spesialis PLC.
Apa perbedaan antara Komputer dan PLC?
PLC sering kali digambarkan sebagai “komputer digital yang tangguh” namun terdapat beberapa perbedaan utama.
CPU
Meskipun komputer diperlukan untuk menjalankan PLC, Komputer tidak memerlukan PLC agar dapat berfungsi.
Hal ini dikarenakan PLC dijalankan menggunakan mikrokontroler sedangkan komputer menjalankan mikroprosesor.
Eksekusi kode
PLC menggunakan metode berbasis scan-based untuk mengeksekusi kode sementara komputer menggunakan metode event-based untuk mengeksekusi kode.
Input
Input PLC adalah sinyal, bukan data yang dimasukkan dari komputer. Seringkali data dari PLC dikumpulkan oleh di Komputer dan digunakan untuk membuat perintah kerja, laporan, dan pemberitahuan.
Sistem Operasi
Sistem operasi PLC dirancang untuk menjalankan tugas kontrol. tidak seperti komputer, sistem operasi tersebut umumnya tidak menggunakan antivirus atau utilitas pembersihan registry.
Bahasa Pemrograman
Komputer diprogram dengan bahasa tingkat tinggi seperti Java atau C++. sedangkan PLC diprogram menggunakan bahasa vendor atau logika Ladder.
Keamanan Software
PLC tidak kebal terhadap serangan keamanan siber dan malware, namun kasus yang dilaporkan lebih sedikit dibandingkan PC. Alasannya adalah karena PLC memiliki fungsionalitas yang terbatas dibandingkan dengan PC.
Sistem PLC kecil biasanya lebih murah untuk diterapkan dibandingkan kasus penggunaan serupa untuk PC, namun sistem PLC besar yang diperlukan untuk operasi logika kompleks bisa jadi mahal.
Apa perbedaan antara Logika Relay dan Logika Ladder?
Sirkuit kontrol dalam sistem logika relay harus terprogram untuk setiap fungsi kontrol. Logika relay bergantung pada pelaksanaan fungsi logika dan kontrol berdasarkan diagram rangkaian elektronik fisik.
Menggunakan logika Ladder, fungsi logika dan kontrol dilakukan menggunakan PLC berbasis mikroprosesor yang dapat diprogram.
PLC menyimpan program logika Ladder di memori.
Tidak seperti sistem kontrol terprogram, PLC dapat diprogram ulang, sehingga menghemat waktu dan uang karena kabel dan kabel yang mahal tidak perlu diganti. Hanya perangkat I/O di PLC yang memerlukan kabel keras.
Apa perbedaan antara mikrokontroler dan mikroprosesor?
Istilah mikrokontroler dan mikroprosesor terkadang digunakan secara bergantian namun ada perbedaan besar di antara keduanya.
Sebuah chip Mikroprosesor hanya memiliki CPU sedangkan Mikrokontroler terdiri dari CPU, memori, dan modul input/output (I/O) yang semuanya tertanam dalam satu chip.
Mikroprosesor tidak dapat beroperasi secara independen dari komponen lain, seperti sirkuit dan memori tambahan, modul I/O, dan perangkat lunak.
Mikroprosesor digunakan ketika banyak pemrosesan kompleks diperlukan, misalnya untuk bermain game dan di laptop, dan ketika suatu tugas tidak ditentukan.
Mikrokontroler digunakan untuk tugas-tugas yang berulang dan telah ditentukan sebelumnya, misalnya pada peralatan elektronik dan mesin industri.
Mikrokontroler lebih murah, lebih kecil, dan menggunakan memakan daya yang lebih sedikit dibandingkan mikroprosesor.
Rangkuman
PLC memungkinkan pengguna memprogram tugas-tugas tertentu untuk dikerjakan mesin menggunakan bahasa pengkodean logika Ladder.
PLC memungkinkan otomatisasi tugas berulang yang hemat biaya di bidang industri. Mereka juga mampu melakukan tugas-tugas cerdas seperti mengeluarkan perintah kerja secara otomatis dan mendiagnosis peralatan yang tidak berfungsi.
