MAKALAHPLC (Programmable Logic Controller)

Disusun oleh :Septy Wilda Kusuma(3.31.13.0.20)Kelas : LT-2A

PRODI TEKNIK LISTRIKJURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI SEMARANGTAHUN 2015BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam bidang industri penggunaan mesin otomatis dan pemrosesan secara otomatis merupakan hal yang umum. Sistem prengontrolan dengan elektromekanik yang menggunakan relay-relay mempunyai banyak kelemahan, diantaranya kontak-kontak yang dipakai mudah aus karena panas / terbakar atau karena hubung singkat, membutuhkan biaya yang besar saat instalasi, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem yang telah dibuat jika dikemudian haridipertlukan modifikasi. Dengan menggunakan PLC hal-hal ini dapat diatasi, karena sistem PLC mengintegrasikan berbagai macam komponen yang berdiri sendiri menjadi suatu sistem kendali terpadu dan dengan mudah merenovasi tanpa harus mengganti semua instrumen yang ada.

1.2Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan PLC ?2. Apa fungsi dari PLC ?3. Apa saja bagian-bagian pada PLC ?4. Bagaimana prinsip kerja PLC ?5. Apa saja operasi yang dapat dilakukan PLC ?6. Bagaimana konsep perancangan suatu sistem kendali dengan PLC ?7. Apa itu peran Console pada PLC ?8. Apa saja bahasa standar yang digunakan dalam pemograman PLC ?9. Apa saja keuntungan & kerugian menggunakan PLC ?

BAB IIPEMBAHASAN

2.1Pengertian PLCProgrammable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam . Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah : sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O dijital maupun analog. Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :1. Programmable : menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.2. Logic : menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi,AND, OR, dan lain sebagainya.3. Controller : menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkanoutput yang diinginkan.PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatusistemkontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.2.2Fungsi PLCFungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus.Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:1. Sekuensial Control : PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.2. Monitoring Plant : PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur,tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkanpesantersebutpada operator.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.

2.3 Bagian-bagian pada PLCSistem PLC terdiri dari lima bagian pokok, yaitu:1. Central processing unit (CPU). Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC, karena bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi / pemrosesan program yang tersimpan dalam PLC. Disamping itu CPU juga melakukan pengawasan atas semua operasional kerja PLC, transfer informasi melalui internal bus antara PLC, memory dan unit I/O.Bagian CPU ini antara lain adalah : Power Supply, Alterable Memory, Fixed Memory, Processor, Battery Backup.2. Programmer / monitor (PM). Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC. Bentuk PM ini ada yang besar seperti PC, ada juga yang berukuran kecil yaitu hand-eld programmer dengan jendela tampilan yang kecil, dan ada juga yang berbentuk laptop. PM dihubungkan dengan CPU melalui kabel. Setelah CPU selesai diprogram maka PM tidak dipergunakan lagi untuk operasi proses PLC, sehingga bagian ini hanya dibutuhkan satu buah untuk banyak CPU.3. Modul input / output (I/O). Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik dari sensor atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. Ada banyak jenis modul input yang dapat dipilih dan jenisnya tergantung dari input yang akan digunakan. Jika input adalah limit switches dan pushbutton dapat dipilih kartu input DC. Modul input analog adalah kartu input khusus yang menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) dimana kartu ini digunakan untuk input yang berupa variable seperti temperatur, kecepatan, tekanan dan posisi. Pada umumnya ada 8-32 input point setiap modul inputnya. Setiap point akan ditandai sebagai alamat yang unik oleh prosesor.Output adalah bagian PLC yang menyalurkan sinyal elektrik hasil pemrosesan PLC ke peralatan output. Besaran informasi / sinyal elektrik itu dinyatakan dengan tegangan listrik antara 5 15 volt DC dengan informasi diluar sistem tegangan yang bervariasi antara 24 240 volt DC mapun AC. Kartu output biasanya mempunyai 6-32 output point dalam sebuah single module. Kartu output analog adalah tipe khusus dari modul output yang menggunakan DAC (Digital to Analog Conversion). Moduloutput analog dapat mengambil nilai dalam 12 bit dan mengubahnya ke dalam signalanalog.Biasanya signal ini 0-10 volts DC atau 4-20 mA. Signal Analog biasanya digunakan pada peralatan seperti motor yang mengoperasikan katup dan pneumatic position control devices.Bila dibutuhkan, suatu sistem elektronik dapat ditambahkan untuk menghubungkan modul ini ke tempat yang jauh. Proses operasi sebenarnya di bawah kendali PLC mungkin saja jaraknya jauh, dapat saja ribuan meter.

4. Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau dicetak. Informasi yang mungkin dicetak adalah diagram ladder, status register, status dan daftar dari kondisi-kondisi yang sedang dijalankan, timing diagram dari kontak, timing diagram dari register, dan lain-lain.5. The Program Recorder / Player. Alat ini digunakan untuk menyimpan program dalam CPU. Pada PLC yang lama digunakan tape, sistem floopy disk. Sekarang ini PLC semakin berkembang dengan adanya hard disk yang digunakan untuk pemrograman dan perekaman. Program yang telah direkam ini nantinya akan direkam kembali ke dalam CPU apabila program aslinya hilang atau mengalami kesalahan.Untuk operasi yang besar, kemungkinan lain adalah menghubungkan CPU dengan komputer utama (master computer) yang biasanya digunakan pada pabrik besar atau proses yang mengkoodinasi banyak Sistem PLC.Gambar 2.1 Diagram PLC keseluruhan

2.4Prinsip Kerja PLCPrinsip kerja pada PLC sama seperti prinsip kerja Relay konvensional, dimana relay memiliki coil yang disuplai oleh sumber tegangan dan kontak yang menghubungkan dua terminal.Prinsip kerja pada relay jika diberi sumber tegangan kerja maka semua kontak-kontaknya akan berubah status. Kontak NO menjadi close dan kontak NC menjadi open.Sedangkan prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/offinternal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram (programing &prossesing).Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory. Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.

Gambar 2.2 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC2.5Operasi operasi yang dapat dijalankan PLC Relay Logic Penguncian ( Locking ) Pencacahan ( Counting ) Penambahan Pengurangan Pewaktuan ( Timing ) Kendali PID Operasi BCD Manipulasi Data Pembandingan Pergeseran2.6Konsep Perancangan Suatu Sistem Kendali pada PLCDalam merancang suatu sistem kendali dibutuhkan pendekatan-pendekatan sistematis dengan prosedure sebagai berikut :1. Rancangan Sistem KendaliDalam tahapan ini si perancang harus menentukan terlebih dahulu sistem apa yang akan dikendalikan dan proses bagaimana yang akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat berupa peralatan mesin ataupun proses yang terintegrasi yang sering secara umum disebut dengan controlled system.2. Penentuan I/O Pada tahap ini semua piranti masukan dan keluaran eksternal yang akan dihubungkan PLC harus ditentukan. Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor, valve dan lain-lain sedangkan piranti keluaran dapat berupa solenoid katup elektromagnetik dan lain-lain.

3. PerancanganProgram (Program Design)Setelah ditentukaninput danoutput makadilanjutkandengan proses merancang programdalam bentuk ladder diagram dengan mengikuti aturan dan urutan operasi sistem kendali.4. Pemrograman (Programming)5. MenjalankanSistem (RunThe System)Pada tahapan ini perlu dideteksi adanya kesalahan-kesalahan satu persatu (debug), danmenguji secara cermat sampai kita memastikan bahwa sistem aman untuk dijalankan.Gambar 2.3 Diagram Perancangan Sistem PLC

2.7Peran console pada PLCConsole adalah alat input yang dijalankan secara manual oleh operator. Melalui controlconsole seorang operator dapat melakukan proses, menghentikan proses, mengubah carakerja MPS dari automatic menjadi manual dan sebaliknya, mengembalikan keadaan peralatanke keadaan mula-mula (reset peralatan) dan memberikan keadaan emergency-stop pada MPSjikaterjadi kecelakaan atau kesalahanyang fatal.Selain itu, melaluicontrol consoleseorangoperator dapat memantau input apa saja yang saat itu diperlukan oleh MPS.

Gambar 2.4 Console PLC merk omron

2.8Jenis Jenis Bahasa Pemrograman pada PLCBerikutbeberapajenisbahasapemrograman PLCberdasarkanstandarIEC-61131-3 terdapat lima bahasa pemrograman yang diakui oleh standar ini yaitu :

1. Bahasa Pemrograman Ladder Diagram (LD)Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan program dalam bentuk grafis. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ini terdapat 2 buah garis vertikal, yang mana garis vertikal sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya, sedangkan garis vertikal sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya. Diantara 2 garis tersebut dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari saklar, sensor dan output. Satu baris dari diagram tersebut biasanya disebut dengan istilah satu RUNG.2. Bahasa Pemrograman Function Block Diagram (FBD)Bahasa pemrograman PLC yang menggambarkan bentuk aliran daya atau aliran sinyal dalam rung dengan menggunakan blok-blok diagram fungsi logik (gerbang logik). Pada dasarnya terdapat 3 macam blok fungsi logik dasar yaitu AND, OR dan NOT (Inverse). Sedangkan fungsi logik lainnya dapat dibangun dengan mengkombinasikan ketiga fungsi logik dasar tersebut.3. Bahasa Pemrograman Instruction List (IL)Bahasa pemrograman PLC tingkat tinggi. Semua hubungan logika dan kontrol sekuens dapat diprogram dengan menggunakan perintah atau instruksi dalam bahasa pemrograman ini. Perintah-perintah atau instruksi-instruksi yang digunakan mirip dengan bahasa tingkat tinggi BASIC atau PASCAL.4. Bahasa Pemrograman Structure Text (ST)Penulisan program PLC yang dilakukan dengan menggunakan daftar teks atau notasi.5. Bahasa Pemrograman Sequential Function Chart (SFC)Diantara kelima bahasa tersebut bahasa pemrograman PLC yang paling populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram.Ladder Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan simbol - simbol komponen elektromagnetik - mekanik relay (coil dan contact), blok - blok fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang didefinisikan sendiri oleh progammer.Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan pendekatan grafis, maka progammer menjadi lebih mudah untuk melakukan troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada PLC.

2.9Keuntungan dan kerugian menggunakan PLC Keuntungan1. Flexibility2. Perubahan implementasi dan koreksierror3. Harga yang rendah4. Jumlah kontak yang banyak5. Memonitor hasil6. Observasi visual7. Kecepatan operasi8. Metode bolean atau ladder9. Reliability10. Penyederhanaan pemesanan komponen11. Dokumentasi12. Keamanan13. Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.

Kerugian1. Teknologi baru2. Aplikasi program yang tetap3. Kondisi lingkungan4. Pengoperasian yang aman5. Operasi pada rangkaian yang tetap

BAB IIIPENUTUP

3.1KesimpulanPLC adalah alat listrik dan elektronik yang menggantikan rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional yang bekerja dengan cara mengamati masukan, kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya dimana pengguna telah membuat program yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang bersangkutan. PLC merupakan alat yang diciptakan untuk menggatikan peran relay konvensionalpadasuatuperusaanindutridikarenakanpenggunaanrelaykonvensionalkarenatuntutan produksi perusahaan tersebut.Pada tahun 1968, PLC pertama kali dikeluarkan oleh perusahaan Bedford Associates dan PLC pertama kali dinamakanMODICON (Modular Digital Controller) dengan type MODICON 084.Pada tahun1970-an PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice.Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi denganprotokol otomasi pabrik milik General Motor dan juga dilakukan usaha memperkecilukuran PLC serta pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemprogramansimbolik dengan komputer PC daripada terminal pemprogram.Tahun 1990-andilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an dan juga seluruh PLC disesuaikan dengan standar(IEC 1131-3).