Sistem Programmable Logic Controller (PLC) telah menjadi tulang punggung otomatisasi industri modern, memungkinkan kontrol proses yang kompleks dan efisien. Memahami bagian-bagian penyusun PLC sangat penting untuk mengoptimalkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi.

Bagian inti PLC terdiri dari komponen utama seperti CPU, memori, dan modul input/output (I/O), yang bekerja sama untuk menjalankan instruksi pengguna dan mengontrol proses industri.

Komponen Inti PLC

PLC (Programmable Logic Controller) terdiri dari komponen inti yang saling bekerja sama untuk mengontrol proses otomatisasi. Komponen-komponen ini meliputi:

CPU

Unit Pemrosesan Sentral (CPU) adalah otak dari PLC. Ini mengeksekusi program kontrol dan mengelola semua fungsi PLC lainnya. CPU menerima input dari modul input, memproses data, dan menghasilkan output yang dikirim ke modul output.

Memori

PLC memiliki berbagai jenis memori untuk menyimpan program, data, dan status sistem. Memori ini meliputi:

Memori Program

Menyimpan program kontrol yang dieksekusi oleh CPU.

Memori Data

Menyimpan data input, output, dan variabel internal.

Memori Status

Menyimpan informasi tentang status sistem, seperti kesalahan dan peringatan.

I/O (Input/Output)

Modul I/O memungkinkan PLC berkomunikasi dengan dunia luar. Modul input menerima sinyal dari sensor dan sakelar, sementara modul output mengirim sinyal ke aktuator dan perangkat lainnya. Modul I/O dapat berupa digital (dua status) atau analog (sinyal kontinu).

Diagram Blok Aliran Data

Diagram blok berikut menunjukkan aliran data melalui komponen inti PLC:[Gambar diagram blok aliran data]

Unit Pemrosesan Pusat (CPU)

CPU merupakan otak dari PLC, bertanggung jawab untuk mengeksekusi program dan mengendalikan proses.

Jenis CPU yang umum digunakan dalam PLC meliputi:

• CPU Mikro
• CPU Kompak
• CPU Modular

Contoh PLC yang dijalankan oleh CPU antara lain:

• Allen-Bradley ControlLogix
• Siemens S7-1500
• Omron NJ-Series

Memori PLC

Memori PLC adalah bagian penting dari sistem yang menyimpan instruksi program, data, dan informasi status. Memori ini diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, masing-masing dengan fungsi khusus dalam operasi PLC.

Jenis-Jenis Memori PLC

Ada tiga jenis utama memori PLC:

• Memori Program: Menyimpan instruksi program yang mendefinisikan logika kontrol PLC.
• Memori Data: Menyimpan data variabel, seperti nilai input, output, dan register internal.
• Memori Status: Menyimpan informasi status PLC, seperti kesalahan, peringatan, dan status I/O.

Fungsi Masing-Masing Jenis Memori

Memori Program* Menyimpan instruksi program PLC dalam bentuk kode mesin.

• Instruksi ini menentukan urutan operasi yang dilakukan PLC.
• Biasanya bersifat tidak mudah menguap (non-volatile), artinya instruksi tetap tersimpan bahkan saat PLC dimatikan.

Memori Data* Menyimpan data yang digunakan oleh program PLC.

• Data ini dapat berupa nilai input, output, atau register internal yang digunakan untuk perhitungan dan pengambilan keputusan.
• Biasanya bersifat sementara (volatile), artinya data hilang saat PLC dimatikan.

Memori Status* Menyimpan informasi status PLC.

• Status ini mencakup kesalahan, peringatan, dan status I/O.
• Membantu dalam mendiagnosis dan memecahkan masalah PLC.
• Biasanya bersifat sementara (volatile).

Contoh Penyimpanan Program PLC

Program PLC biasanya disimpan dalam memori program dalam bentuk kode mesin. Kode mesin ini adalah representasi biner dari instruksi program. Setiap instruksi terdiri dari kode operasi (opcode) yang menentukan operasi yang akan dilakukan dan satu atau lebih operan yang menentukan argumen untuk operasi tersebut.

Misalnya, instruksi “MOV” digunakan untuk memindahkan data dari satu lokasi memori ke lokasi lainnya, sedangkan instruksi “ADD” digunakan untuk menambahkan dua nilai.

Modul Input/Output (I/O)

Modul Input/Output (I/O) pada PLC merupakan antarmuka antara PLC dengan perangkat lapangan, seperti sensor, aktuator, dan perangkat lain. Modul I/O berfungsi untuk menerima sinyal dari perangkat lapangan (input) dan mengirimkan sinyal ke perangkat lapangan (output).

Jenis-jenis modul I/O yang umum digunakan dalam PLC antara lain:

• Modul Input Digital: Menerima sinyal digital dari perangkat lapangan, seperti tombol tekan atau sakelar.
• Modul Output Digital: Mengirimkan sinyal digital ke perangkat lapangan, seperti lampu indikator atau relai.
• Modul Input Analog: Menerima sinyal analog dari perangkat lapangan, seperti sensor suhu atau tekanan.

li>Modul Output Analog: Mengirimkan sinyal analog ke perangkat lapangan, seperti penggerak motor atau konverter frekuensi.

Modul I/O terhubung ke perangkat lapangan melalui terminal yang terdapat pada modul. Terminal ini biasanya berupa konektor sekrup atau konektor jenis lainnya yang sesuai dengan jenis perangkat lapangan yang digunakan.

Modul I/O merupakan komponen penting dalam sistem PLC, karena memungkinkan PLC untuk berinteraksi dengan dunia luar dan mengontrol proses industri.

Antarmuka Pemrograman

Antarmuka pemrograman adalah seperangkat fungsi, prosedur, dan objek yang memungkinkan programmer untuk mengakses dan mengontrol PLC. Antarmuka ini memfasilitasi komunikasi antara pengguna dan PLC, memungkinkan pengembangan program kontrol yang kompleks dan disesuaikan.

Jenis-jenis Antarmuka Pemrograman

• Antarmuka Ladder Logic: Antarmuka berbasis teks yang menggunakan simbol-simbol listrik untuk merepresentasikan logika kontrol.
• Antarmuka Function Block Diagram (FBD): Antarmuka grafis yang menggunakan blok-blok fungsi untuk merepresentasikan logika kontrol.
• Antarmuka Structured Text (ST): Antarmuka berbasis teks yang menggunakan bahasa pemrograman standar IEC 61131-3.
• Antarmuka Sequential Function Chart (SFC): Antarmuka grafis yang menggunakan diagram alir untuk merepresentasikan logika kontrol.

Fitur dan Kelebihan Antarmuka Pemrograman

Setiap jenis antarmuka pemrograman memiliki fitur dan kelebihan unik:

• Antarmuka Ladder Logic: Mudah dipelajari dan dipahami, cocok untuk aplikasi sederhana.
• Antarmuka FBD: Menyediakan representasi visual yang jelas dari logika kontrol, cocok untuk aplikasi yang lebih kompleks.
• Antarmuka ST: Fleksibel dan kuat, memungkinkan pengembangan program kontrol yang canggih.
• Antarmuka SFC: Cocok untuk aplikasi yang melibatkan urutan operasi yang kompleks.

Contoh Bahasa Pemrograman PLC

Bahasa pemrograman yang umum digunakan untuk PLC meliputi:

• Ladder Logic (LL)
• Function Block Diagram (FBD)
• Structured Text (ST)
• Sequential Function Chart (SFC)
• Instruction List (IL)

Bahasa Pemrograman PLC

PLC (Programmable Logic Controller) menggunakan berbagai bahasa pemrograman untuk mengembangkan program yang mengontrol operasi otomatisasi. Bahasa-bahasa ini dirancang khusus untuk aplikasi industri dan memiliki fitur yang disesuaikan dengan kebutuhan PLC.

• Bahasa Ladder Logic (LD): Berbasis diagram ladder yang mewakili rangkaian logika listrik, mudah dipelajari dan dipahami.
• Bahasa Function Block Diagram (FBD): Menggunakan blok fungsi yang saling terhubung, memberikan representasi grafis yang jelas dari logika program.
• Bahasa Structured Text (ST): Bahasa mirip teks yang memungkinkan pemrograman terstruktur dan penggunaan variabel dan struktur data.
• Bahasa Instruction List (IL): Bahasa tingkat rendah yang mirip dengan assembly, memberikan kontrol yang lebih tepat atas instruksi PLC.

Pemilihan bahasa pemrograman PLC bergantung pada faktor-faktor seperti kompleksitas aplikasi, preferensi programmer, dan kemampuan perangkat PLC. LD dan FBD umumnya digunakan untuk aplikasi yang lebih sederhana, sedangkan ST dan IL cocok untuk aplikasi yang lebih kompleks.

Contoh Program PLC

Berikut adalah contoh program PLC sederhana dalam bahasa LD untuk mengontrol lampu:

|-----------------|
|   [Input Switch] |
|-----------------|
|      [AND]      |
|-----------------|
|     [Output Lamp]|
|-----------------| 

Dalam program ini, input switch terhubung ke instruksi AND, yang mengaktifkan output lampu hanya jika input switch aktif.

Pemrograman PLC

Pemrograman PLC merupakan proses menciptakan dan mengimplementasikan logika kontrol untuk sistem otomasi industri. PLC diprogram menggunakan bahasa pemrograman khusus yang memungkinkan pengguna menentukan cara kerja PLC dalam merespons input dan mengontrol output.

Langkah-langkah dalam Pemrograman PLC

• Definisi persyaratan sistem
• Pemilihan perangkat lunak dan perangkat keras PLC
• Pembuatan diagram logika
• Pemrograman PLC
• Pengujian dan commissioning

Teknik Pemrograman PLC

Terdapat berbagai teknik pemrograman PLC yang dapat digunakan, antara lain:

• Diagram Tangga (LD)
• Teks Terstruktur (ST)
• Diagram Blok Fungsional (FBD)
• Bahasa Pemrograman Berorientasi Grafik (GRAFCET)

Pemilihan teknik pemrograman tergantung pada preferensi pengguna, kompleksitas sistem, dan persyaratan aplikasi.

Contoh Aplikasi Pemrograman PLC

Pemrograman PLC digunakan dalam berbagai aplikasi industri, seperti:

• Kontrol mesin dan proses
• Otomasi sistem penanganan material
• Sistem manajemen gedung
• Robotika

Aplikasi PLC

PLC (Programmable Logic Controller) banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri untuk mengontrol dan mengotomatiskan proses dan peralatan. Manfaat menggunakan PLC meliputi keandalan yang tinggi, fleksibilitas, dan kemampuan pemrograman ulang yang mudah.

Contoh Aplikasi PLC dalam Industri

• Manufaktur: Mengontrol jalur perakitan, mesin CNC, dan sistem penanganan material.
• Otomatisasi Proses: Mengatur suhu, tekanan, dan aliran dalam proses kimia, farmasi, dan makanan.
• Manajemen Bangunan: Mengontrol pencahayaan, HVAC, dan sistem keamanan.
• Transportasi: Mengelola sistem lalu lintas, kereta api, dan bandara.
• Energi: Memantau dan mengontrol jaringan listrik, turbin angin, dan pembangkit listrik.

Manfaat Menggunakan PLC dalam Industri

• Keandalan Tinggi: PLC dirancang untuk beroperasi di lingkungan industri yang keras, memberikan keandalan dan waktu aktif yang tinggi.
• Fleksibilitas: PLC dapat diprogram ulang dengan mudah untuk menyesuaikan dengan perubahan kebutuhan proses atau peralatan.
• Kemudahan Pemeliharaan: PLC menyediakan diagnostik dan pemecahan masalah yang mudah, mengurangi waktu henti dan biaya perawatan.
• Peningkatan Produktivitas: Otomatisasi dengan PLC meningkatkan produktivitas dengan mengurangi kesalahan manusia dan mengoptimalkan proses.
• Penghematan Biaya: PLC dapat menghemat biaya tenaga kerja, mengurangi limbah, dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

Pemungkas

Dengan memahami bagian-bagian PLC dan fungsinya, insinyur dan teknisi dapat memanfaatkan sepenuhnya potensi PLC untuk meningkatkan efisiensi, mengurangi waktu henti, dan memastikan pengoperasian sistem industri yang aman dan andal.

Jawaban untuk Pertanyaan Umum

Apa fungsi CPU dalam PLC?

CPU adalah otak PLC, bertanggung jawab untuk mengeksekusi instruksi program, memproses data, dan mengontrol operasi sistem.

Apa jenis memori yang digunakan dalam PLC?

PLC menggunakan berbagai jenis memori, termasuk ROM (Read-Only Memory) untuk menyimpan program, RAM (Random Access Memory) untuk menyimpan data variabel, dan EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) untuk menyimpan parameter konfigurasi.

Apa saja jenis modul I/O dalam PLC?

Modul I/O menghubungkan PLC ke perangkat lapangan, seperti sensor dan aktuator. Jenis umum termasuk modul analog, digital, dan komunikasi.