Articles

Definisi dan Prinsip Kerja Programmable Logic Controller

PLC atau Programmable Logic Controller adalah komputer digital kelas industri yang dirancang untuk melakukan fungsi kontrol-terutama untuk aplikasi industri. Mayoritas PLC saat ini bersifat modular, memungkinkan pengguna untuk menambahkan bermacam-macam fungsi termasuk input dan output diskrit dan analog, kontrol PID, kontrol posisi, kontrol motor, komunikasi serial, dan jaringan berkecepatan tinggi.

Dibandingkan dengan teknologi lama seperti bank relay, PLC jauh lebih mudah untuk dipecahkan dan dipelihara, lebih dapat diandalkan, lebih hemat biaya, dan jauh lebih serbaguna. Modicon, yang disingkat dari ‘pengontrol digital modular’, adalah nama produk PLC pertama yang ditemukan pada tahun 1968 dan merek yang menciptakannya, meskipun sekarang dimiliki oleh Schneider Electric. Meskipun mungkin tidak terlihat seperti komputer rumah tangga pada umumnya, inti dari PLC adalah teknologi yang sama dengan yang ada di komputer dan perangkat pintar yang digunakan kebanyakan orang dalam kehidupan sehari-hari.

Baca Juga: Definisi, Perhitungan, dan Jenis Konduktivitas

Definisi Programmable Logic Controller

Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram (atau pengontrol yang dapat diprogram), umumnya dikenal sebagai PLC, adalah komputer digital yang dirancang khusus untuk aplikasi industri. Mereka kuat, andal, dan serbaguna, dirancang untuk tahan terhadap lingkungan industri yang keras yang ditandai dengan suhu ekstrem, kelembapan tinggi, debu, dan gangguan listrik.

PLC pertama kali dikembangkan pada tahun 1968 oleh Dick Morley, untuk General Motors. Ini sebagai tanggapan terhadap sistem relai tradisional yang menantang untuk dirancang dan dimodifikasi, mengingat kabel yang rumit. Peran utama PLC adalah untuk mengontrol mesin dan proses. Pada intinya, PLC adalah perangkat yang terus memantau status perangkat input dan membuat keputusan berdasarkan program khusus, untuk mengontrol status perangkat output. PLC sering digunakan di pabrik dan pabrik industri untuk mengontrol motor, pompa, katup, aktuator, dan mesin lain yang terlibat dalam proses produksi.

Baca Juga: Definisi, Prinsip Kerja, dan Aplikasi Fuel Consumption

Salah satu karakteristik yang menentukan dari Programmable Logic Controller adalah kemampuan pemrogramannya. Tidak seperti komputer tradisional, yang dirancang untuk melakukan berbagai tugas, PLC diprogram untuk melakukan tugas-tugas tertentu dalam proses industri. Ini bisa sesederhana mengendalikan satu mesin, atau serumit mengelola seluruh lini produksi. Seperti yang akan dibahas nanti, program yang digunakan oleh PLC sering kali dirancang menggunakan logika tangga atau diagram blok fungsi, yang merupakan bahasa pemrograman visual yang dirancang khusus untuk sistem kontrol industri.

PLC memiliki beberapa keunggulan utama dibandingkan sistem kontrol tradisional. Mereka sangat andal dan mampu beroperasi tanpa henti selama bertahun-tahun. Mereka fleksibel, memungkinkan perubahan dalam proses kontrol tanpa modifikasi perangkat keras yang signifikan. Mereka dapat menangani banyak sinyal input dan output dan dapat dihubungkan ke jaringan ke PLC dan komputer lain untuk tugas-tugas kontrol yang kompleks. Singkatnya, PLC adalah perangkat keras yang sangat mudah beradaptasi dan tangguh, disesuaikan dengan kebutuhan kontrol industri yang menuntut.

Baca Juga: Perbandingan Turbine dan Oval Gear Flow Meter

Struktur Programmable Logic Controller

Rangkaian Programmable Logic Controller

Struktur Programmable Logic Controller (PLC) terdiri dari beberapa komponen utama, yang masing-masing memainkan peran penting dalam pengoperasiannya. Komponen-komponen ini bekerja secara serempak untuk menerima, memproses, dan mengirimkan data, sehingga mengendalikan mesin dan proses yang terhubung dengannya. Di bawah ini adalah komponen-komponen utama PLC:

  1. CPU: Komponen kunci pertama adalah Central Processing Unit (CPU), yang bertindak sebagai otak PLC. CPU mengelola semua operasi PLC dengan menjalankan program kontrol yang telah disimpan dalam memorinya. CPU memproses data yang masuk dari input, melakukan operasi logika, dan mengirimkan sinyal untuk mengontrol output.
  2. Modul I/O: Selanjutnya, ada modul Input dan Output, yang sering disingkat sebagai I / O. Ini adalah komponen yang melaluinya PLC berinteraksi dengan mesin dan proses yang dikendalikannya. Modul input menerima sinyal dari perangkat input seperti sensor dan sakelar, dan sinyal-sinyal ini kemudian digunakan oleh CPU untuk membuat keputusan. Input terdiri dari input analog dan diskrit. Input analog berisi nilai yang menjangkau rentang yang luas, seperti pembacaan suhu dan tekanan. Input diskrit terdiri dari 2 status yaitu Hidup atau Mati. Modul output mengirimkan sinyal ke perangkat kontrol seperti motor, pompa, dan katup berdasarkan keputusan yang dibuat oleh CPU.
  3. Catu Daya: Unit Catu Daya adalah komponen penting lainnya. Ini mengubah daya yang masuk ke tingkat yang dibutuhkan oleh komponen PLC. Sebagian besar PLC beroperasi pada daya 24V DC, meskipun beberapa mungkin memerlukan level tegangan lain.
  4. Perangkat Pemrograman: PLC adalah komputer dengan mikroprosesor yang dapat diprogram untuk mengendalikan berbagai jenis perangkat. Perangkat Pemrograman digunakan untuk memasukkan program kontrol ke dalam memori PLC. Ini biasanya berupa komputer yang menjalankan perangkat lunak yang memungkinkan pengguna memprogram PLC menggunakan bahasa pemrograman khusus, yang akan dibahas nanti.

Bersama-sama, komponen-komponen ini menciptakan sistem kontrol yang fleksibel dan kuat. Sifat modular mereka memungkinkan untuk penyesuaian dan perluasan, memastikan PLC dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik hampir semua proses industri.

Baca Juga: Definisi, Prinsip Kerja, dan Manfaat Oil Skimmer

Prinsip Kerja Programmable Logic Controller

Programmable Logic Controller (PLC) adalah komputer digital khusus yang digunakan dalam sistem otomasi dan kontrol industri. Fungsi utamanya adalah untuk mengontrol dan mengotomatisasi proses elektromekanis di pabrik, mesin, dan berbagai aplikasi industri. Prinsip kerja PLC melibatkan beberapa komponen dan proses utama:

Modul Input

PLC menerima informasi dari dunia luar melalui modul input. Modul-modul ini berinteraksi dengan sensor, sakelar, dan perangkat lain yang memberikan informasi tentang keadaan proses atau mesin.

Processor (CPU)

CPU adalah otak PLC. Ini memproses informasi yang diterima dari modul input dan menjalankan program yang disimpan dalam memorinya. Program ini mendefinisikan logika dan algoritme kontrol untuk proses industri tertentu.

Memori

PLC memiliki dua jenis memori utama: RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read-Only Memory).

  • RAM: Digunakan untuk menyimpan data dan variabel selama eksekusi program.
  • ROM: Menyimpan sistem operasi PLC dan program kontrol yang dikembangkan pengguna.

Baca Juga: Definisi, Komponen, dan Jenis Modbus Protocol

Modul Output

Setelah memproses informasi input berdasarkan logika yang diprogram, CPU mengirimkan sinyal ke modul output. Modul-modul ini berinteraksi dengan aktuator, motor, katup, dan perangkat lain untuk mengontrol proses industri.

Siklus Pemindaian

PLC beroperasi pada loop kontinu yang dikenal sebagai siklus pemindaian. Siklus ini terdiri dari tiga tahap utama:

  • Pemindaian Input: Membaca status perangkat input dan memperbarui memori input.
  • Pemindaian Program: Menjalankan logika yang diprogram pengguna yang tersimpan dalam memori.
  • Pemindaian Output: Memperbarui status perangkat output berdasarkan informasi yang diproses.

Bahasa Pemrograman

PLC diprogram menggunakan bahasa khusus seperti logika tangga, diagram blok fungsi (FBD), teks terstruktur, atau bahasa standar industri lainnya. Ladder logic adalah bahasa pemrograman grafis yang menyerupai diagram logika relai.

Pengalamatan I/O

Perangkat input dan output diberi alamat spesifik dalam memori PLC. Alamat-alamat ini membantu dalam memetakan titik input dan output fisik ke bit yang sesuai dalam memori, memfasilitasi komunikasi antara PLC dan perangkat eksternal.

Baca Juga: Hal yang perlu kalian ketahui tentang Analog Input Output

Eksekusi Siklus Pindai

Siklus pemindaian berulang terus menerus, memastikan pemantauan dan kontrol waktu nyata dari proses industri. Kecepatan siklus pemindaian tergantung pada kompleksitas program kontrol dan daya pemrosesan PLC. Singkatnya, PLC bekerja dengan terus memindai perangkat input, menjalankan logika kontrol yang diprogram pengguna, dan memperbarui perangkat output. Operasi siklik ini memungkinkan PLC untuk memberikan kontrol yang tepat dan real-time dalam aplikasi otomasi industri.

Baca Juga: Perbedaan Antara Analog dan Digital I/O

Keunggulan Programmable Logic Controller

PLC memiliki memori yang dapat diprogram pengguna untuk menyimpan instruksi untuk fungsi tertentu, termasuk kontrol I / O, logika, pengaturan waktu, penghitungan, kontrol tiga mode (PID), komunikasi, aritmatika, dan pemrosesan data dan file Tidak seperti SCADA dan DCS, PLC biasanya tidak memiliki server kontrol pusat dan HMI, oleh karena itu PLC “terutama menyediakan kontrol loop tertutup tanpa keterlibatan manusia secara langsung.

“Otomatisasi semacam ini memungkinkan para insinyur dengan pengetahuan terbatas tentang komputer dan bahasa komputasi untuk mengoperasikan sistem dengan mudah, karena PLC umumnya dianggap intuitif. Manfaat lain yang dicatat oleh NIST adalah bahwa PLC “tahan terhadap getaran, suhu, kelembapan, dan kebisingan; serta memiliki antarmuka untuk input dan output yang sudah ada di dalam pengontrol.”

Baca Juga: Definisi, Prinsip Kerja, dan Karakteristik Distributed Control System

Kesimpulan

dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu tentang “Definisi dan Prinsip Kerja Progammable Logic Controller”. kami telah merangkum beberapa pertanyaan dan jawabannya, seperti dibawah ini :

  • P1: Apa itu PLC, dan apa tujuan utamanya?
    J1
    : PLC adalah Programmable Logic Controller, komputer digital khusus yang digunakan dalam otomasi industri untuk mengontrol dan mengotomatisasi proses elektromekanis. Tujuan utamanya adalah untuk memantau perangkat input, menjalankan logika yang diprogram pengguna, dan mengontrol perangkat output secara real-time.
  • P2: Apa perbedaan PLC dengan sistem kontrol relai tradisional?
    J2:
    PLC menggantikan sistem kontrol relai tradisional dengan solusi yang lebih fleksibel dan dapat diprogram. Tidak seperti sistem relai, PLC dapat dengan mudah diprogram ulang untuk mengakomodasi perubahan logika kontrol tanpa memasang ulang.
  • P3: Bahasa pemrograman apa yang biasa digunakan untuk PLC?
    J3:
    Bahasa pemrograman yang umum untuk PLC termasuk logika tangga, diagram blok fungsi (FBD), teks terstruktur, dan bagan fungsi berurutan (SFC). Logika tangga sangat populer karena representasi grafisnya yang menyerupai diagram logika relai.
  • P4: Apa saja komponen utama dari sistem PLC?
    J4:
    Komponen utama meliputi modul input, unit pemrosesan pusat (CPU), memori (RAM dan ROM), modul output, dan perangkat pemrograman. Modul input menerima sinyal dari sensor, CPU memproses data, dan modul output mengontrol aktuator dan perangkat.
  • P5: Bagaimana cara kerja siklus pemindaian dalam PLC?
    J5:
    Siklus pemindaian adalah putaran kontinu yang terdiri dari tiga tahap utama: Pemindaian Input, Pemindaian Program, dan Pemindaian Output. Ini membaca status perangkat input, menjalankan logika yang diprogram pengguna, dan memperbarui status perangkat output.
  • P6: Apa yang dimaksud dengan pengalamatan I/O, dan mengapa hal ini penting?
    J6: Pengalamatan I/O mengacu pada penetapan alamat memori tertentu untuk perangkat input dan output. Sangat penting untuk memetakan titik fisik ke bit yang sesuai dalam memori, memfasilitasi komunikasi antara PLC dan perangkat eksternal.
  • P7: Dapatkah PLC digunakan di berbagai industri dan aplikasi?
    J7: Ya, PLC serbaguna dan banyak digunakan di berbagai industri, termasuk manufaktur, otomotif, kimia, pengolahan makanan, dan banyak lagi. Mereka cocok untuk aplikasi mulai dari tugas kontrol sederhana hingga proses otomasi yang kompleks.
  • P8: Bagaimana PLC diprogram dan dipelihara?
    J8:
    PLC diprogram menggunakan perangkat lunak khusus. Pemrograman melibatkan pendefinisian logika kontrol menggunakan logika tangga atau bahasa pemrograman lainnya. Pemeliharaan mencakup pemeriksaan rutin, pembaruan perangkat lunak, dan penyesuaian sesekali pada program kontrol.

Programmable Logic Controller memainkan peran penting dalam otomasi industri, menyediakan cara yang fleksibel dan efisien untuk mengendalikan proses. Dengan kemampuannya untuk beradaptasi dengan perubahan persyaratan kontrol, pemrosesan waktu nyata, dan kemudahan pemrograman, PLC telah menjadi bagian integral untuk meningkatkan efisiensi, mengurangi waktu henti, dan memastikan kontrol yang tepat dalam berbagai aplikasi industri. Karena teknologi terus berkembang, PLC kemungkinan akan tetap menjadi landasan di bidang otomasi, berkontribusi pada peningkatan produktivitas dan peningkatan keandalan operasional di seluruh industri.

Referensi: iopscience.iop.org | www.wwdmag.com | control.com | ieeexplore.ieee.org | www.wevolver.com

Naufal

a member of SEO Team at Wiratama Mitra Abadi. He loves to learn something new everyday.