Tutorial PLC : Konfigurasi PLC (Programmable Logic Controller)

Artikel ini membahas tentang Konfigurasi PLC secara hardware mulai dari Power Supply, Modul Input dan Output, Memory hingga sistem Komunikasi.

Sistem Otomasi terutama otomasi industri memiliki pokok bahasan yang cukup luas yang meliputi komponen elektrik baik input maupun output, software dan lain-lain. Pada artikel – artikel sebelumnya telah dibahas mengenai komponen perangkat input dasar, perangkat output dasar dan perangkat kendali dasar serta rangkaian kendali dasar.

Bahasan kali ini adalah tentang perangkat kendali yang dapat diprogram karena merupakan bagian utama dari sebuah sistem otomasi industri. Ada bermacam – macam jenis perangkat pengendali yang dapat diprogram seperti Personal Computer (PC), Microcontroller dan Programmable Logic Controller (PLC), namun yang paling lazim digunakan pada sistem otomasi di industri adalah PLC. Beberapa alasan mengapa PLC paling lazim digunakan adalah:

• PLC memiliki ketahanan yang baik terhadap lingkungan industri, dibanding PC atau Microcontroller
• Hampir pada semua jenis PLC menggunakan bahasa pemrogramman Ladder, yaitu bahasa pemrograman berbasis rangkaian instalasi berisi kontak, relay, timer dan lainnya. Jenis bahasa ini jauh lebih mudah dipelajari daripada bahasa Codding pada microcontroller yang umumnya berbasis bahasa C atau Basic. Hal ini tentu akan memudahkan teknisi atau maintenance yang umumnya memiliki pengetahuan rangkaian listrik dasar, baik lulusan SMK maupun D3.
• Program yang tersimpan dalam PLC dapat dengan mudah disalin ke PC untuk kemudian dimodifikasi atau dimasukkan ke dalam PLC lain untuk melakukan duplikasi.
• Pada hampir setiap lini produksi, fungsi mesin atau proses dapat dikendalikan secara otomatis menggunakan PLC. Kecepatan dan ketepatan dari operasi dapat ditingkatkan menggunakan jenis sistem kontrol ini.

Selanjutnya akan dijelaskan tentang prinsip kerja dan Konfigurasi PLC sebagai salah satu perangkat kendali dalam otomasi industri. PLC dapat bekerja terus – menerus untuk memantau keadaan perangkat input, kemudian membuat keputusan berdasarkan program khusus yang telah dibuat, untuk selanjutnya mengontrol keadaan perangkat yang terhubung sebagai output.

Scan Process

Gambar di atas adalah Scan proses sebagai ilustrasi prinsip kerja PLC, yaitu dengan melakukan siklus operasi yang berulang. Pertama, sekuensial PLC memindai kondisi perangkat input dan melakukan update tabel memori untuk menunjukkan status mereka. Selanjutnya, PLC mengeksekusi program berdasarkan logika yang telah disimpan. Dari hasil proses logika pemrograman tersebut PLC melakukan update tabel memori yang menunjukkan apakah perangkat output harus ON atau OFF. Akhirnya, PLC menggunakan status tabel output untuk benar-benar mengubah kondisi perangkat output.

Tahap awal untuk dapat mempelajari PLC adalah mengenali konfigurasi perangkat kerasnya (hardware). Gambar di bawah menunjukkan konfigurasi PLC secara umum.

Konfigurasi PLC

Dan berikut penjelasan tiap koomponen pada perangkat keras PLC:

Power Supply

Power Supply adalah penyedia tegangan bagi PLC yang berasal dari sumber listrik utama (PLN). Tegangan yang dihasilkan oleh power supply tergantung dari kebutuhan. Untuk PLC biasanya mendapat sumber tegangan 24 volt dari power supply.

CPU

Setiap komponen dalam PLC memiliki fungsi yang berbeda seperti perangkat komputer lainnya. Komponen utama yang mengontrol seluruh sistem yang dikenal sebagai central processing unit. Prosesor pada PLC ini berfungsi untuk mengatur tugas pada keseluruhan sistem PLC. Selain itu, pada sistem ini dilakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, dan lain sebagainya. Mikro prosesor yang digunakan PLC dapat dikategorikan berdasarkan panjang atau ukuran jumlah bit dari register-register prosesor tersebut. Ukuran standar jumlah bit yang umum digunakan adalah 8, 16, dan 32 bit. Semakin panjang ukuran jumlah bit, semakin cepat proses yang terjadi pada PLC tersebut.

Memori

Memori digunakan untuk menyimpan data dan instruksi program pengguna. Area ini dapat dibagi menjadi beberapa bagian penting, pembahasan tentang pemetaan memori akan diulas khusus pada artikel tentang Memori

Modul Input/Output

Pada modul perangkat input pada PLC terdiri dari beberapa jumlah alamat tergantung jenis PLC, misalnya sebuah PLC memiliki 16 alamat input. Alamat tersebut mempunyai nilai logika baik 0 atau 1. Alamat tersebut dihubungkan dengan komponen-komponen yang berperan sebagai input, seperti pushbutton, limit switch, sensor atau perangkat masukan yang lain melalui terminal yang ada pada PLC. Komponen input tersebut akan mengaktifkan input pada memori sesuai dengan alamat yang tersambung. Misalnya, pushbutton A dihubungkan ke alamat 0.00 pada modul perangkat PLC.

Seperti pada modul input, alamat pada modul output juga dapat ditentukan tergantung jenis PLC yang digunakan. Modul output dihubungkan dengan jenis komponen-komponen, seperti relay, motor, lampu, buzzer dan lain sebagainya. Komponen-komponen yang dihubungkan dengan modul output dapat berfungsi atau aktif jika program yang ada sudah dieksekusi oleh prosesor.

Hubungan antara modul input/output terhadap PLC dapat dilihat pada Gambar di bawah.

Interface input-output ke PLC

Modul Komunikasi

Terminal komunikasi memungkinkan bagi PLC untuk mendapatkan upload program dari PC atau perangkat pemrograman lain. Beberapa perangkat komunikasi juga memungkinkan PLC melakukan komunikasi adalah dengan menggunakan serial, Profibus, DeviceNet, Ethernet atau beberapa protokol komunikasi dengan perangkat lain.

Demikian prinsip kerja dan konfigurasi PLC yang utama secara umum. Dengan pemahaman yang baik pada bagian utama ini akan lebih memudahkan untuk mempelajari PLC pada tahap berikutnya. Untuk selanjutnya akan dibahas mengenai pemetaan Memori pada PLC.