PLC (Programmable Logic Controller)

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

Pendahuluan

Sebelum otomatisasi industri berkembang, proses industri menggunakan mesin-mesin yang dikontrol secara langsung oleh pekerja-pekerja dan melibatkan berbagai komponen mekanik.

Sistem kontrol kemudian beralih ke system yang menggantikan sebagian atau seluruh tugas operator. Sejumlah elemen mekanik atau listrik dihubungkan membentuk sistem kontrol yang berfungsi permanen (hardwired control). Sistem kontrol hardwired yang umum digunakan di industri antara lain system kontrol logika relai, elektronik, pneumatik, hidrolik, dan elektronik analog.

Kompleksitas sambungan antara elemen pembentuk sistem kontrol sangat tergantung pada kompleksitas proses pada suatu industri. Pada sistem control kompleks, modifikasi sambungan

dan konfigurasi elemen maupun “troubleshooting” pada kegagalan system kontrol sangat sulit dilakukan.

Perkembangan komponen mikroelektronika, terutama yang bersifat dapat diprogram, menghasilkan sistem control elektronik yang sangat fleksibel (programmable control). Sistem kontrol programmable yang pertama sekali digunakan sebagai pengganti sistem kontrol

berbasis logika relai adalah Programmable Logic Controller (PLC).

Definisi PLC menurut National Electrical Manufactures Association (NEMA) adalah “suatu alat elektronika digital yang menggunakan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksiinstruksi dari suatu fungsi tertentu seperti logika, sekuensial, pewaktuan,

	Gambar Ilustrasi Konseptual Aplikasi PLC			Gambar Contoh PLC

 

pencacahan dan aritmatika untuk mengendalikan mesin dari proses.”

Sehingga operasi PLC terdiri dari evaluasi masukan dari proses industri, memproses masukan sesuai dengan program yang ada di memorinya, dan menghasilkan keluaran untuk menggerakkan peralatan-peralatan proses. PLC secara langsung dapat dihubungkan ke aktuator dan transduser dalam proses industri, karena berbagai jenis antarmuka standar terdapat pada PLC.

Sejarah Perkembangan PLC

Pada tahun 1960, perlunya pengurangan biaya proses produksi dan pemeliharan peralatan sistem control berbasis relai elektromekanik di industry Amerika telah mendorong lahirnya PLC.

PLC MODICON (Modular Digital Controller) merupakan jenis pertama PLC yang dipergunakan pada proses produksi untuk tujuan komersial.

Dalam waktu singkat programmable controller (pengontrol terprogram) mulai digunakan secara meluas di industri. Di tahun 1971, PLC telah banyak mengganti sistem kontrol relai, yang merupakan langkah awal menuju otomasi kontrol di industri lainnya, seperti industry makanan dan minuman, pabrik baja, pabrik pembuat kertas, dan lain sebagainya.

Pada tahun 1973, perkembangan PLC di tandai dengan munculnya PLC Modbus

yaitu PLC yang mempunyai kemampuan berkomunikasi dengan PLC lainnya dan bisa diletakan lebih jauh dari lokasi mesin yang akan dikontrol.

Selanjutnya pada tahun 1980 an mulai digagas standardisasi komunikasi denganbprotokol otomasi pabrik milik General Motor. Ukuran PLC diperkecil dan pemrograman PLC dengan perangkat lunak melalui Personal Computer mulai diperkenalkan.

Tahun 1990-an dilakukan reduksi protocol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol populer yang telah digunakan sejak tahun 1980 an. IEC berusaha untuk menggambungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu Standar Internasional.

		Gambar Memperlihatkan perkembangan standardisasi bahasa pemrograman PLC.

 

Saat ini banyak pengembangan teknologi di industri pengontrol terprogram Pengembangan ini tidak hanya menyangkut rancangan pengontrol terprogram, tetapi juga pendekatan filosofis

arsitektur sistem kontrol. Perubahan meliputi perangkat keras dan perangkat lunak PLC.

Sehingga sebuah PLC mempunyai operasi program yang lebih cepat, ukuran lebih kecil dengan harga lebih murah, jumlah masukan-keluaran yang lebih banyak, perangkat antarmuka khusus

yang memungkinkan piranti dihubungkan langsung ke pengendali, dan system komunikasi dengan perangkat lain.

Dimasa mendatang produsen pengontrol terprogram tidak hanya mengembangkan produk baru saja, tetapi juga akan mengintegrasikan PLC dengan peralatan kontrol dan manajemen pabrik. PLC akan terhubung pada system jaringan melalui computer-integrated manufacturing (CIM) systems, mengkombinasikannya dengan kontrol numerik, robot, sistem CAD/CAM, personal computer, sistem informasi manajemen, hierarchical computer based systems.

Perkembangan baru dalam teknologi PLC meliputi juga perangkat antar muka

dengan operator yang lebih baik, graphic user interfaces (GUIs), dan human-oriented man/machine interfaces. Juga meliputi pengembangan antar muka yang memungkinkan berkomunikasi dengan peralatan, perangkat keras, dan perangkat lunak yang mendukung kecerdasan buatan (artificial intelligence), seperti sistem I/O logika fuzzy. Instruksi PLC baru akan terus berkembang sesuai kebutuhan dan untuk menambah kecerdasan pada pengendali. Tipe instruksi Knowledge-based and process learning mungkin akan dikenalkan untuk menambah kemampuan sistem.

Keuntungan Penggunaan PLC

Berikut ini beberapa kelebihan system kontrol berbasis PLC dibandingkan dengan sistem kontrol konvensional :

·         Jumlah kabel yang dibutuhkan dapat dikurangi;

·         Konsumsi daya PLC lebih rendah dibandingkan dengan sistem control proses berbasis relai;

·         Fungsi diagnostik pada system kontrol dengan PLC dapat mendeteksi kesalahan dengan lebih mudahdan cepat;

·         Bila diperlukan perubahan pada urutan operasional, proses atau aplikasi dapat dilakukan dengan lebih mudah, hanya dengan melakukan pergantian program, baik dengan menggunakan handheld atau dengan komputer(PC);

·         Tidak membutuhkan suku cadang yang banyak;

·         Bila perlu menggunakan instrument I/O yang cukup banyak dan fungsi operasional proses cukup kompleks. menggunakan PLC lebih mudah dibandingkan dengan menggunakan sistem konvensional.

Penggunaan PLC di Industri

PLC sudah sukses digunakan di berbagai sektor industri seperti industri pengolahan baja, pabrik pembuatan kertas, pabrik pengolah makanan,industri kimia, pembangkit tenaga listrik.

Unjuk kerja pemanfaatan PLC mulai dari kontrol bersifat ON/OFF sampai dengan manufaktur yang memerlukan control yang sophisticated.

Berikut ini daftar industri yang menggunakan PLC untuk kontrol proses produksi, dan beberapa tipikal penggunaannya.

Ü  CHEMICAL/PETROCHEMICAL

·       Batch process

·       Finished product handling

·       Materials handling

·       Mixing

·       Off-shore drilling

·       Pipeline control

·       Water/waste treatment

Ü  GLASS/FILM

·       Cullet weighing

·       Finishing

·       Forming

·       Lehr control

·       Packaging

·       Processing

Ü  FOOD/BEVERAGE

·       Accumulating conveyors

·       Blending

·       Brewing

·       Container handling

·       Distilling

·       Filling

·       Load forming

·       Metal forming loading/unloading

·       Palletizing

·       Product handling

·       Sorting conveyors

·       Warehouse storage/retrieval

·       Weighing

Ü  LUMBER/PULP/PAPER

·       Batch digesters

·       Chip handling

·       Coating

·       Wrapping/stamping

Ü  MANUFACTURING/MACHINING

·       Assembly machines

·       Boring

·       Cranes

·       Energy demand

·       Grinding

·       Injection/blow molding

·       Material conveyors

·       Metal casting

·       Milling

·       Painting

·       Plating

·       Test stands

·       Tracer lathe

·       Welding

Ü  METALS

·       Blast furnace control

·       Continuous casting

·       Rolling mills

·       Soaking pit

Ü  MINING

·       Bulk material conveyors

·       Loading/unloading

·       Ore processing

·       Water/waste management

Ü  POWER

·       Burner control

·       Coal handling

·       Cut-to-length processing

·       Flue control

·       Load shedding

·       Sorting

·       Winding/processing

·       Woodworking