PLC DALAM INDUSTRI



Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri

Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat
pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang
digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan
bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia,
telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan
memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin
produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah
penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).
Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada
otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan
manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang
diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel
dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem
kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktorfaktor
yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya
faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut.
Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah
Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri
mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri
tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan
hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya
dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam
konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang
piranti penyusunnya.
Apakah Sebenarnya PLC itu?
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC
sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram
sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan
fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan
aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O
digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor
keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa
diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan
menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.
Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum
diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang
merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh
PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut

untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri
beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan
sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses
yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai
perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control
System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan
juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.
Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini
biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari
segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian
pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung
mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian
(piranti) berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.

A, B: Redundant Power Supplies
C: Keyswitch
D, E, F: Three main Processore
G: integral Field Termination Module for Digital Input
H: Digital Input Module
I: Hot Spare for Digital Input Module
J: Integral Field Termination Module for Digital Output
K: Digital Output Module
L: Hot Spare for Digital Output Module
M: Integral Field Termination Module for Analog I/O Module
N: Analog I/O Module
P: Integral Field Termination Module for Analog Input Module
Q: Analog Input Module
R: Hot Spare for Analog Input Module
Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.
Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan
dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery
lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau
tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap
terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double
power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis
akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian :
1. Prosesor 2. Memori

1. Prosesor berfungsi:
o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui busbus
serial atau paralel yang ada.
o Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data,
register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program
pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu
modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut
bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian.
Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem
yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai
memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk
sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte
dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte.
Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda
sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula
tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk
mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar dalam
turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan dengan
program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada
industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama
apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC,
dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic).
Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang
terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan
dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on
line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia
mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan.
Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur
hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer
host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang
terdapat dalam plant.
1. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal,
dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan

sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya
akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya :
– Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
– Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
– Masukan TTL (3-15V).
– Masukan analog (12 bit).
– Masukan word (16-bit/paralel).
– Masukan termokopel.
– Detektor suhu resistansi (RTD).
– Relay arus tinggi.
– Relay arus rendah.
– Masukan latching (24VDC/110VAC).
– Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
– Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
– Masukan pemosisian (positioning).
– Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
– Pulsa kecepatan tinggi.
– Dll.
2. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik,
pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang
terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning,
terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu
saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan,
berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul
keluaran yang lazim saat ini di antaranya :
– Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA
– Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
– Keluaran analog (12-bit).
– Keluaran word (16-bit/paralel)
– Keluaran cerdas.
– Keluaran ASCII.
– Port komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang
kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan
informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki
tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan
bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga
listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan
kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran
bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar
didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem
pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian
PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita
gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real
time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk
jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: