Hampir tidak dapat disangkal lagi bahwa PLC dewasa ini telah memegang peranan penting
dalam sistem kontrol yang umum terjadi di Industri. Aplikasi PLC ini dapat kita jumpai pada
berbagai industri modern, mulai dari sistem pembangkitan tenaga, Pengecetan mobil, pengeboran, sampai industri pengepakan makanan.
PENGENALAN PLC DAN DIAGRAM LADDER
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah komputer yang khusus
dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem-sistem servo atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja tapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum kita jumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya. Gambar 1.1 berikut memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan oleh sebuah PLC.
Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat diprogram, tapi pada kenyataannya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada fungsi-fungsi logika saja.Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan perhitungan-perhitungan aritmatika yang relative kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi dan lain sebagainya ( Sehingga dengan alasan ini dalam beberapa buku manual, istilah PLC sering hanya ditulis sebagai PC - Programmable Controller saja)
Dalam bab ini kita akan membahas PLC secara umum dimulai dari sejarah dan perkembangan PLC, prinsip kerja, perbandingan PLC dengan jenis kontroler lainnya dan terakhir yang paling penting adalah materi diagram ladder. Pembahasan mengenai diagram ladder ini akan meliputi diagram ladder elektromekanis serta diagram ladder formmat PLC-nya. Untuk mempercepat pemahaman, beberapa teori yang berkaitan dengan komponen komponen penyusun diagram ini secara khusus akan diberikan dalam contoh-contoh soal yang cukup beragam. Perlu ditekankan disini, contoh soal yang diberikan pada dasarnya tidak ditujukan secara langsung untuk tujuan perancangan, tetapi semata-mata sebagai latihan menganalisis prinsip kerja sistem kontrol dalam bentuk diagram ladder
PERANGKAT KERAS PLC SERTA PENDUKUNGNYA
Sebagaimana telah sedikit disinggung pada bab sebelumnya, Perangkat keras PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen utama berikut: Prosesor, Power supply, Memori dan Modul Input/Output. Secara fungsional interaksi antara ke-empat komponen penyusun PLC ini dapat diilustrasikan pada gambar 2.1 berikut:
Dalam hal ini prosesor akan mengontrol peralatan luar yang terkoneksi dengan modul output berdasarkan kondisi perangkat input serta program ladder yang tersimpan pada memori PLC tersebut. Dalam bab ini selain akan dibahas ke-empat komponen diatas secara praktis, kita juga akan meninjau secara sekilas Miniprogramer dan PC sebagai komponen pemrograman PLC. Khusus materi yang berkaitan dengan memori, dalam bab ini kita akan membahasnya secara lebih detail, hal ini dikarenakan pengetahuan memori dan pemetaannya merupakan salah satu dasar yang paling penting dalam memprogram PLC secara benar dan efisien. Walaupun secara umum pemetaan memori PLC relative sama, tapi secara teknis ada beberapa perbedaan (terutama istilah) untuk setiap PLC dari vendor yang berbeda. Pada bagian akhir bab ini kita akan melihat dan membandingkan pemetaan praktis dua buah PLC jenis mikro dengan vendor yang berbeda (Sebagai studi kasus, disini dipilih PLC produk perusahaan OMRON dan PLC produk LG).
KONEKSI PERALATAN DENGAN MODUL INPUT/OUTPUT DISKRET
PADA PLC
Sistem input/output diskret pada dasarnya merupakan antarmuka yang mengkoneksikan
central processing unit (CPU) dengan peralatan input/output luar. Lewat sensor-sensor yang terhubung dengan modul ini, PLC mengindra besaran-besaran fisik (posisi,gerakan, level,arus, tegangan) yang terasosiasi dengan sebuah proses atau mesin. Berdasarkan status dari input dan program yang tersimpan di memori PLC, CPU mengontrol perangkat luar yang terhubung dengan modul output seperti diperlihatkan kembali pada gambar 3.1 dibawah ini
Secara fisik rangkaian input/output dengan unit CPU tersebut terpisah secara kelistrikan, hal ini untuk menjaga agar kerusakan pada peralatan input/output tidak menyebabkan hubung singkat pada unit CPU. Isolasi rangkaian modul dari CPU ini umumnya menggunakan rangkaian optocoupler.
Dalam bab ini kita akan membahas jenis-jenis modul input/output diskret yang umum dijumpai pada sebuah PLC, serta bagaimana mengkoneksikan peralatan dengan modul tersebut. Pada bagian terakhir, kita juga akan membahas sensor jenis Transistor (dikenal juga dengan istilah sourching/sinking sensor) dan cara mengkoneksikannya dengan PLC. Pemahaman materi yang dijelaskan pada bab ini sangat penting, mengingat setiap modul input/output ini memiliki keterbatasan dan kelebihan masing-masing, sehingga jika kita akan membeli sebuah PLC, Unit yang kita pilih benar-benar tepat untuk aplikasi yang kita rancang.
KOMPONEN LATCH, TIMER, COUNTER, DAN FUNGSI-FUNGSI
PENTING PADA PLC
Seiring dengan bertambahnya kompleksitas proses yang akan dikontrol, maka kebutuhan
akan program yang sifatnya canggih tentunya juga semakin meningkat. Dewasa ini banyak
proses-proses di industri yang secara praktis membutuhkan program yang mampu mendukung fungsi-fungsi tambahan diluar fungsi relay
KONSEP LOGIKA
DAN PERANCANGAN PROGRAM PLC DASAR
Operasi kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri pada dasarnya hanya tersusun
dari fungsi-fungsi kombinasi logika sederhana berikut: AND, OR dan NOT. Tergantung
pada proses yang akan dikendalikan, kombinasi fungsi logika tersebut bersama-sama dengan timer dan counter atau fungsi lainnya (kalau ada) akan membentuk rangkaian logika kontrol yang diharapkan. Khusus dalam bab ini, kita hanya akan membahas fungsi-fungsi logika dasar serta representasi diagram ladder PLC-nya pada sistem kontrol kombinatorial saja. Sifat dari sistem kombinatorial ini adalah output sistem kontrol pada saat tertentu hanya tergantung input sistem kontrol saat itu juga, sehingga analisis dan perancangannya pun relatif lebih mudah. Sedangkan output sistem kontrol sekuensial pada satu saat selain tergantung pada input saat itu, juga tergantung pada input-input sebelumnya, sehingga analisis dan perancangannya pun relatif lebih sukar. Dengan alasan ini maka pembahasan dan perancangan sistem kontrol sekuensial akan kita tunda sampai bab selanjutnya.
Kecuali disebutkan secara jelas, dalam bab ini representasi diagram ladder PLC untuk sebuah rangkaian gerbang kombinatorial tertentu akan selalu mengasumsikan peralatan atau sensor yang terhubung dengan modul input PLC tersebut memiliki tipe atau jenis NO. Hal ini penting untuk ditekankan disini, karena secara praktis peralatan atau sensor yang terhubung ini dapat memiliki salah satu tipe berikut: NO atau NC.
PERANCANGAN DIAGRAM LADDER DENGAN MENGGUNAKAN
PENDEKATAN DIAGRAM ALIR
Diagram alir (Flowchart) pada dasarnya adalah suatu metoda untuk menggambarkan aliran
proses suatu operasi. Berdasarkan sifatnya, diagram ini sangat cocok diimplementasikan
dengan menggunakan algoritma yang ditulis dengan menggunakan komputer baik menggunakan bahasa aras rendah (misal assembler) maupun bahasa aras tinggi (misalnya Pascal, C dan lain sebagainya). Gambar 6.1 dibawah ini memperlihatkan simbol-simbol yang umum digunakan dalam sebuah diagram alir.
Dalam kaitannya dengan penggunaan simbol-simbol tersebut, tidak seperti pada perancangan
perangkat lunak untuk sistem-sistem basis data, pengolahan kata, dan aplikasi komputer lainnya, Diagram alir yang digunakan untuk menggambarkan sebuah proses kontrol pada umumnya tidak selalu harus diakhiri oleh blok atau simbol Stop (endless), Karena berdasarkan sifatnya, sistem-sistem kontrol yang diimplementasikan dalam perangkat keras (dalam hal ini misal PLC) harus selalu dalam keadaan stand by :siap menunggu perintah, jika misalnya perintah telah selesai dilaksanakan maka sistem tersebut tidak otomatis berhenti, tetapi umumnya kembali lagi pada keadaan stand by atau keadaan menunggu lagi. Hal tersebut banyak kita jumpai pada perangkat-perangkat sistem kontrol seperti mesin ATM,mesin Antrian, Lift, Konveyor dan lain sebagainya.
Walaupun diagram alir sangat cocok digunakan untuk menggambarkan sebuah aliran proses,
pengimplementasian diagram alir ini kedalam bentuk diagram laddernya tidak dapat dilakukan secara langsung tanpa menggunakan pendekatan-pendekatan sistematis dan terstruktur. Hal ini dikarenakan sifat kedua diagram tersebut jelas-jelas berbeda (diagram alir prosesnya memiliki sifat serial, sedangkan diagram ladder memiliki sifat paralel) Dalam bab ini kita akan membahas pengimplementasian diagram alir ini ke dalam bentuk diagram laddernya dengan menggunakan pendekatan-pendekatan yang sangat terstruktur: (1) pendekatan blok-blok logika dan (2) pendekatan aliran bit. Seperti akan terlihat nanti. Pendekatan-pendekatran ini akan selalu menghasilkan jumlah anak tangga yang relatif besar.
