dani nugroho lt2d

16
1 Programmable Logic Controller (PLC) OLEH: DANI NUGROHO (3.39.11.0.04) PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2013

Upload: philip-mason

Post on 19-Jan-2016

49 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

sedikit ulasan mengenai programmable logic controller. Bisa sebagai wawasan

TRANSCRIPT

Page 1: Dani Nugroho LT2D

1

Programmable Logic Controller

(PLC)

OLEH:

DANI NUGROHO

(3.39.11.0.04)

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2013

Page 2: Dani Nugroho LT2D

2

DAFTAR ISI

I.Pendahuluan ......................................................................................................................................... 3

II. Pembahasan ........................................................................................................................................ 4

A. Pengertian PLC ............................................................................................................................ 4

B. Sejarah dan Perkembangan PLC ................................................................................................. 4

C. Merk-Merk PLC ........................................................................................................................... 7

D. Cara Kerja PLC ........................................................................................................................... 10

E. Kelebihan dan Kekurangan PLC................................................................................................. 13

III. Penutup ........................................................................................................................................... 15

A. Kesimpulan ................................................................................................................................ 15

B. Saran ......................................................................................................................................... 15

Page 3: Dani Nugroho LT2D

3

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mata kuliah PLC (programmable logic controller) merupakan salah satu mata kuliah pada

program studi teknik listrik jurusan teknik elektro Politeknik Negeri Semarang. Mata kuliah ini

diberikan pada semester IV.

Salah satu sumber referensi ilmu adalah makalah. Penulis berharap agar makalah yang berisi

tentang PLC ini bermanfaat bagi seluruh civitas academica khususnya mahasiswa teknik listrik.

B. Rumusan Masalah.

1. Apakah yang dimaksud dengan PLC?

2. Bagaimana sejarah dan perkembangan PLC?

3. Apa saja merk-merk PLC?

4. Bagaimana cara kerja PLC?

5. Apa saja kelebihan dan kekurangan menggunakan PLC?

C. Tujuan

1. Memahami pengertian generator DC.

2. Memahami sejarah dan perkembangan PLC.

3. Memahami merk-merk PLC.

4. Memahami cara kerja PLC.

5. Memahami kelebihan dan kekurangan menggunakan PLC.

Page 4: Dani Nugroho LT2D

4

II. PEMBAHASAN

A. Pengertian PLC

PLC merupakan suatu alat pengontrol sistem secara logika berbasiskan komputer PC

yang menjalankan intruksi-intruksi logika yang dapat melakukan kontrol terhadap rangkaian-

rangkaian logika dari input, proses, yang kemudian outputnya dapat melakukan

suatu tujuan tertentu pada aplikasi yang bersifat fisikal yang dapat diatur oleh suatu program

dengan efesien, cepat dan handal.

PLC (programmable logic controller) yaitu kendali logika terprogram

merupakan suatu sistem atau piranti elektronik yang di rancang untuk dapat beroperasi secara

digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi- instruksi

internal untuk menjalankan fungsi-fungsi logika, seperti fungsi pencacah, fungsi urutan

proses(sekuensial), fungsi pewaktu, fungsi arimatika dan fungsi lainnya dengan cara

memprogramnya untuk mengontrol berbagai macam mesin, mengendalikan sistem lampu dan

memproses modul masukan atau keluaran baik digital maupun analog. Program-program

yang dibuat kemudian dimasukkan dalam PLC melalui programmer atau monitor, pembuatan

program dapat menggunakan komputer sehingga dapat mempercepat hasil pekerjaan.

PLC dapat beroperasi pada sistem yang memiliki output atau input yang bisa

menghasilkan on atau off (Digital). Inputnya biasanya berasal dari sensor atau saklar atau

tombol yang menghasilkan input digital, sedangkan outputnya yang berupa motor, buzzer dan

kipas angin, juga biasanya berdasarkan hasil on ataupun off saja.

B. Sejarah dan Perkembangan PLC

Secara historis, PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor (GM)

sekitar tahun 1968 untuk menggantikan control relay pada proses sekuensial yang dirasakan

tidak fleksibel dan berbiaya tinggi. Pada saat itu, hasil rancangan telah benar-benar berbasis

komponen solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, hanya secara fungsional masih terbatas

pada fungsi-fungsi kontrol relai saja.

Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami

perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi

fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini di antaranya

adalah:

Ukuran semakin kecil dan kompak.

Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat.

Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan kontrol

kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzy, dan lain-lain.

Page 5: Dani Nugroho LT2D

5

Pemrograman relatif semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat lunak

pemrograman yang semakin user friendly.

Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin balk.

Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap.

Waktu eksekusi program yang semakin cepat.

Dewasa ini, vendor-vendor PLC umumnya memproduksi PLC dengan berbagai

ukuran, jumlah input/output, instruksi dan kemampuan lainnya yang beragam. Hal ini pada

dasarnya dilakukan untuk memenuhi kebutuhan pasar yang sangat luas, yaitu untuk tujuan

kontrol yang relatif sederhana dengan jumlah input/output puluhan, sampai kontrol yang

kompleks dengan dengan jumlah input/output mencapai ribuan.

Gambar 1.2 berikut ini memperlihatkan salah satu contoh rangkaian produk PLC yang

diproduksi oleh perusahaan LG dengan berbagai tipe dan jumlah input/ output yang dapat

dijumpai di pasaran.

Gambar 1.2.

Contoh rangkaian produk keluarga PLC produksi perusahaan LG

Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat

dibagi menjadi tiga kelompok besar (lihat Gambar 1.3):

1. PLC mikro. PLC dapat dikatagorikan mikro jika jumlah input/ output pada PLC

ini kurang dari 32 terminal

2. PLC mini. Katagori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah

input/output antara 32 sampai 128 terminal.

3. PLC large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack PLC dapat

dikatagorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/ output-nya lebih dari 128

terminal.

Fasilitas, kemampuan, dan fungsi yang tersedia pada setiap kategori tersebut pada

umumnya berbeda satu dengan lainnya. Semakin sedikit jumlah input/output pada PLC

tersebut maka jenis instruksi yang tersedia juga semakin terbatas.

Page 6: Dani Nugroho LT2D

6

Beberapa PLC bahkan dirancang semata-mata untuk menggantikan control relay saja,

seperti PLC merek ZEN produksi perusahaan OMRON (Gambar 1.4) dirancang khusus untuk

fungsi-fungsi relai (smart relay) saja.

Gambar 1.3.

Pengelompokan PLC berdasarkan jumlah I/O

Gambar 1.4.

PLC merek ZEN produksi OMRON dirancang semata-matasebagai smart relay.

Untuk menambah fleksibilitas penggunaannya, terutama untuk mengantisipasi

perkembangan dan perluasan sistem kontrol pada aplikasi tertentu, PLC dengan ukuran mini

dan besar umumnya dirancang bersifat modular. Artinya, unit input/output PLC berupa

modul-modul yang terpisah dari rack atau unit CPU seperti terlihat pada Gambar 1.5.

Unit input/output ini dapat berupa unit input/output diskret, atau modul-modul analog seperti

unit kontrol PID, A/D, D/A, dan lain sebagainya yang dapat dibeli secara terpisah dari unit

CPU PLC tersebut.

Gambar PLC tipe rack yang bersifat modular

Page 7: Dani Nugroho LT2D

7

C. Merk-Merk PLC

1. Cimon

Fitur Produk

Kecil dalam ukuran, besar dalam fungsi.

Menyediakan sempurna kompatibilitas antara seri yang berbeda

Revolusi I / O Sistem Perluasan

Redundansi CPU / Power / Jaringan yang sempurna

Jaringan orientasi terbuka

Stabilitas terhadap Kebisingan / Suhu

Pemaksimalan Ruang / Penghematan kabel

Mudah komunikasi / Konfigurasi Modul Khusus [Programless]

Memiliki berbagai modul khusus seperti Data Logger / Load Cell

Beberapa seri Cimon:

1. Seri XP untuk pabrik berukuran besar

Mendukung CPU 32 Bit

Pengolahan Kecepatan Tinggi

Pengolahan Floating Point

Kapasitas memori CPU / Power / Komunikasi yang tinggi

Sistem redundant.

2. Seri CP untuk mengendalikan sistem modular

16 Bit CPU, Ukuran Compact, harga Reasonable.

3. Seri BP untuk mengendalikan sistem berukuran kecil

Jenis Built-in

Mendukung 3 Extension Basement

Counter Input Device yang berkecepatan tinggi

Page 8: Dani Nugroho LT2D

8

2. Omron

OMRON Programmable Logic Controllers, yang didampingi software pendukung yang

mudah digunakan yang mana tersedia untuk penanganan aplikasi yang fleksibel dari

peralatan kecil untuk keseluruhan garis produksi. Beberapa seri omron:

1. SYSMAC CJ1

Seri CJ1 SYSMAC Programmable Controllers kecil menyediakan semua

fungsi yang diperlukan untuk segala sesuatu dari kontrol mesin untuk proses

pengontrolan dalam struktur backplane-bebas yang memungkinkan konfigurasi

sistem yang fleksibel.

2. SYSMAC CS1

Seri SYSMAC CS1 PLC blok sisi gedung yang menengah dapat dikonfigurasi

dari beragam CPU Unit, unit I/O khusus dan CPU Unit Bus. Ini menangani mulai

dari kontrol mesin untuk mengendalikan proses kontrol.

Seri Lainnya

Adapun serilainnya seperti SYSMAC ONE, SYSMAC CJ2, SYSMAC CP1

dan sebagainya.

3. Siemens

Page 9: Dani Nugroho LT2D

9

SIMATIC S7: Tolak Ukur Global untuk Pengendali PLC Modular. SIMATIC S7 ini

identik dengan inovasi dan kualitas di bidang PLC Modular. SIMATIC S7 membawakan

pengalaman baru dalah controller modular, dengan hasil bahwa produk dapat digunakan

untuk masa depan (compatible) dengan perluasan modular, ketahanan terhadap getaran,

dan bebas pemeliharaan. Beberapa seri Siemens:

1. S7-200

PLC Siemens S7-200 adalah PLC yang digunakan untuk melakukan tugas

otomatis dasar. S7-200 merupakan PLC yang memiliki class tersendiri, yang mana

sangat compact dan berkemampuan tinggi, terutama dalam kinerja real-time. S7-200

bekerja dengan cepat serta memiliki fitur pilihan komunikasi yang sangat banyak.

S7-200 juga dilengkapi dengan kemudahan pengorperasian baik dalam segi hardware

maupun software.

2. S7-1200

Dalam mengembangkan SIMATIC baru S7-1200, Siemens menekankan

integrasi dan saling penyempurnaan antara controller, HMI dan perangkat lunak.

Sebagai hasilnya SIMATIC baru S7-1200 PLC Mikro menjadi fleksibel dan scalable,

mencapai kinerja tinggi dalam desain yang kompak dan masih cocok untuk tugas

rumit dalam jangkauan kinerja yang lebih rendah.

3. S7-300

SIMATIC S7-300 controller universal dirancang khusus untuk sistem solusi

inovatif di bidang manufaktur, khususnya industri otomotif dan kemasan. Controller

modular ini berfungsi sebagai sistem otomasi yang ideal universal untuk konfigurasi

terpusat dan terdesentralisasi. Teknologi aman dan kontrol gerakan dapat

diintegrasikan dengan otomatisasi standar ke controller universal.

4. S7-400

S7-400 telah dirancang untuk solusi sistem di bidang otomasi manufaktur dan

proses. Pengontrol proses ini ideal untuk tugas data-intensif yang sangat khas untuk

industri proses. Pengolahan kecepatan tinggi dan waktu respon deterministik

memastikan kali siklus mesin pendek pada kecepatan tinggi mesin dalam industri

manufaktur.

Page 10: Dani Nugroho LT2D

10

4. Panasonic

Beberapa seri PLC Panasonic:

1. FP Impulse

2. Controller Series

3. FPX Series

4. FPΣ Series

5. FP0 Series

6. FP2 Series

7. FPe Series

8. FP0R Series

5. Toshiba

Seri T1 Micro PLCs

Seri S2E/ST2 Small PLCs

D. Cara Kerja PLC

Secara umum, PLC terdiri dari dua komponen penyusun utama (Gambar 1.6):

Central Processing Unit (CPU)

Sistem antarmuka input/output

Page 11: Dani Nugroho LT2D

11

Gambar 1.6. Blok diagram PLC

Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga

komponen utama penyusun CPU ini: Prosesor, Memori, Power supply. Interaksi antara ketiga

komponen ini dapat dilihat pada Gambar 1.7.

Gambar 1.7. Blok diagram CPU pada PLC

Pada dasarnya, operasi PLC ini relatif sederhana: peralatan luar dikoneksikan dengan

modul input/output PLC yang tersedia. Peralatan ini dapat berupa sensor-sensor analog, push

button, limit switch, motor starter, solenoid, lampu, dan lain sebagainya.

Gambar 1.8 memperlihatkan beberapa peralatan input/output luar yang umum

dijumpai dalam aplikasi PLC. Adapun Gambar 1.9 dan 1.10 berturut-turut memperlihatkan

koneksi yang mungkin dilakukan antara peralatan luar dengan modul input dan modul output

PLC.

Gambar 1.8. Beberapa peralatan input/output PLC

Page 12: Dani Nugroho LT2D

12

Gambar 1.9. Koneksi peralatan dengan modul input PLC

Gambar 1.10. Koneksi peralatan dengan modul output PLC

Selama prosesnya, CPU melakukan tiga operasi utama:

(1) membaca data masukan dari perangkat luar via modul input,

(2) mengeksekusi program kontrol yang tersimpan di memori PLC,

(3) meng-update atau memperbaharui data pada modul output. Ketiga proses tersebut

dinamakan scanning, seperti terlihat pada Gambar 1.11:

Gambar 1.11. Ilustrasi scanning

Secara teknis, program pada memori PLC yang digunakan untuk mengontrol

peralatan ini dibuat dan dimasukkan dengan menggunakan perangkat pemrograman, yaitu

Page 13: Dani Nugroho LT2D

13

unit miniprogrammer/Console (Gambar 1.12) atau menggunakan komputer via perangkat

lunak yang menyertainya. Misalnya, perangkat lunak Syswin digunakan untuk memprogram

PLC produksi OMRON, KGL untuk PLC produksi LG, dan lain sebagainya.

Gambar 1.12. Unit miniprogrammer untuk memprogram PLC

Perbandingan dengan kedua perangkat pemrograman tersebut , komputer dewasa ini

lebih banyak digunakan dibandingkan dengan Console. Pemanfaatan Console biasanya

terbatas hanya untuk editing program PLC saja. Hal ini sebenarnya terkait dengan kemudahan

dan fasilitas pemrograman dari kedua perangkat tersebut.

E. Kelebihan dan Kekurangan PLC

1. Kelebihan PLC

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol relay

konvensional, yaitu:

a. Fleksibilitas.

Sebelum ditemukan PLC, setiap mesin produksi yang dikontrol dengan alat

elektronik yang berbeda, dibutuhkan pengontrolnya masing-masing sendiri; untuk

15 mesin mungkin memerlukan 15 pengontrol berbeda. Tapi sekarang

kemungkinan untuk hanya menggunakan satu model dari PLC saja dapat

menjalankan seluruh mesin. Lagi pula, hanya memerlukan pengontrol yang

sedikit, karena satu PLC dapat menjalankan banyak mesin dengan mudah. Setiap

mesin yang dikontrol PLC harus memiliki program tersendiri yang jelas.

b. Dapat melakukan perubahan implementasi dan perbaikan kesalahan.

Jika terdapat error program yang harus dikoreksi di dalam statement list PLC

control, dapat diubah dengan cepat.

c. Biaya yang murah.

Sekarang dengan membeli sebuah satu PLC yang memiliki banyak relay, timer,

counter, sequencer dan fungsi lainnya bisa menganti seluruh alat control atau

pengendali, dan sekarang PLC dalam bentuk yang kecil dan murah.

Page 14: Dani Nugroho LT2D

14

d. Pemrograman ulang yang mudah dan cepat.

e. Pengendalian secara visual.

Sebuah operasi circuit PLC dapat dilihat selama operasinya pada layar CRT.

f. PLC bagus sekali dalam pengendalian masukan dan keluaran.

g. Program PLC beroperasi dengan kecepatan yang tinggi.

h. kualitasnya bagus, Handal dan mudah dirawat.

i. Dokumentasi yang mudah, dan menyeluruh atas program-program yang telah

dibuat, hasil pemrogaman PLC dapat dicetak dengan mudah hanya dalam

beberapa menit saja.

j. Keamanan yang terjamin

k. Program baru dapat digabungkan dengan program lama dengan mudah dan tidak

merusak.

l. Teknologinya tergolong masih baru.

m. Tahan terhadap gangguan.

n. Operasi yang dilakukan berdasarkan logika jaringan secara elektrik sehingga

dapat mengurangi resiko perilaku fisik.

o. Operasi yang telah terprogram tidak berubah dan stabil.

p. Operasi yang dapat dilakukan tidak memiliki perubahan banyak karena

keterbatasan program dan fungsi.

q. Semakin kompleks sistemnya maka ukuran kontrolernya akan makin besar.

r. Penggunaannya pada kondisi tertentu cukup terbatas.

s. Masih terikat dengan kemampuan prosessor pada komputer PC.

t. Hanya dapat mengenali lingkungan yang bisa dimengerti oleh sistem PLC.

u. Egronomis

Sebuah sirkuit program PLC dapat diteliti atau dievaluasi di kantor ataupun lab.

Program dapat dicetak di dalamnya, ditest, diobservasi, dan dimodifikasi jika

diperlukan, sehingga dapat menghemat waktu kerja. Pada kenyataannya, sistem

PLC mendapatkan hasil terbaik di pabrik, dan dapat dipakai kapan saja.

v. Inovasi yang luar biasa.

2. Kekurangan PLC

Beberapa kekurangan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol

relay konvensional, yaitu:

a. Memiliki jumlah yang besar atas hubungan-hubungan jaringan.

b. PLC bisa rusak pada keadaan lingkungan panas yang tinggi, vibrasi yang tinggi

membuat penggunaannya kurang cocok, karena dapat merusak PLC.

c. Membuat banyak orang kehilangan pekerjaannya, karena PLC membutuhkan

sedikit orang untuk mengerjakannya.

Page 15: Dani Nugroho LT2D

15

III. Penutup

A. Kesimpulan

1. PLC (programmable logic controller) merupakan suatu alat pengontrol sistem secara

logika berbasiskan komputer PC yang menjalankan intruksi-intruksi logika yang dapat

melakukan kontrol terhadap rangkaian-rangkaian logika dari input, proses, yang

kemudian outputnya dapat melakukan suatu tujuan tertentu pada aplikasi yang bersifat

fisikal yang dapat diatur oleh suatu program dengan efesien, cepat dan handal.

2. PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor (GM) sekitar tahun 1968

untuk menggantikan control relay pada proses sekuensial yang dirasakan tidak fleksibel

dan berbiaya tinggi.

3. Beberapa merk-merk PLC antara lain: Cimon, Omron, Siemen, Panasonic, Scheider,

Toshiba, Fuji Electric.

4. Cara kerja PLC terdiri dari input, proses, dan output

5. Beberapa kelebihan PLC antara lain: fleksibel, biaya murah, pengendalian secara visual.

6. Beberapa kekurangan PLC antara lain: PLC bisa rusak pada keadaan lingkungan panas

yang tinggi, memiliki jumlah yang besar atas hubungan-hubungan jaringan.

B. Saran

1. Ilmu pengetahuan perlu lebih dikembangkan agar didapatkan suatu teknologi yang

semakin canggih, sehingga dapat menguntungkan manusia baik dari segi kemudahan

maupun ekonomis.

2. Perlu ditemukan solusi untuk kekurangan-kekurangan PLC, sehingga PLC dapat bekerja

lebih optimal.

Page 16: Dani Nugroho LT2D

16

DAFTAR PUSTAKA

Gunadi, Yudhi.PLC. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-Umb.

Keyza. Berbagai Merk PLC.