BAB 12 Programmable Logic Controllers (PLC) 

Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam [2].
Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog [3].
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
1.      Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2.      Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3.      Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
  Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat   dibagi secara umum dan secara khusus [4].
  Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

Pada masa kini PLC dibagi menjadi beberapa tipe yang dibedakan berdasarkan ukuran dan kemampuannya. Dan PLC dapat dibagi menjadi jenis-jenis berikut
1.      Tipe compact
Ciri – ciri PLC jenis ini ialah :
a.    Seluruh komponen (power supply, CPU, modul input – output, modul komunikasi) menjadi satu
b.    Umumnya berukuran kecil (compact)
c.    Mempunyai jumlah input/output relatif sedikit dan tidak dapat diexpand
d.    Tidak dapat ditambah modul – modul khusus
Berikut ini contoh PLC compact dari Allen Bradley.




Kelebihan PLC
1. Simple Dalam Bentuk Dan Ukurannya
Dengan menggunakan sistem kontrolPLC maka hanya dibutuhkan box control dengan size yang lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan sistem control relay.
2. Mudah Dalam Proses Perangkaiannya
Karena menggunakan sistem control yang terprogram, maka perangkaian untuk semua device I/O hanya dilakukan sekali dan susunan diagram garis sistem kontrolnya sangat mudah untuk dirangkai walaupun oleh seorang pemula sekalipun.
3. Menghemat Waktu Modifikasi
Perubahan alur control tidak merubah rangkaian I/O pada PLC karena hanya merubah program saja, sedangkan pada control relay harus merubah rangkaian kabel yang sangat rumit dan memakan waktu lama.dalam aktualnya sebuah sistem kontrol tidak bisa dituangkan dalam sebuah program jadi yang dijamin akan berjalan sebagaimana mestinya, tetapi membutuhkan trial dan error sampai dicapai sebuah hasil program yang memuaskan, hanya dengan merubah program saja tentu perubahan menuju sistem kontrolyang memuaskan tidak terlalu rumit. Jika menggunakan kontrol relay dengan sistem kontrol yang komplexs bisa dipastikan tidak akan mungkin bisa mengejar schedule yang telah ditetapkan untuk mencapai system control yang memuaskan.
4. Flexible
Sistem control PLC sangat Flexible terhadap perubahan dan modifikasi sitem yang dikontrolnya, bahkan penambahan I/O atau device sangat memungkinkan tergantung dari persyaratan hardware PLC itu sendiri. Bahkan PLC mampu link dengan system lain yang memenuhi persyaratan tertentu seperti robot, touch panel dan aplikasi program computer.
5. Mudah Dalam Pemeliharaan Dan penemuan masalah
Karena tidak tergantung pada relay, maka pemeliharaannya terbatas pada terminal I/O, backup data, battery dan pengkondisian suhu dimana PLC ditempatkan. Untuk kontrol relay maka harus dilakukan secara rutin inspeksi terhadap semua relay yang terpasang karena mudah sekali terganggu dengan adanya polusi logam ringan yang sering menutupi kontak-kontak relay, pelacakan terhadap trouble yang terjadi juga sangat mudah karena bisa dimonitoring lewat computer.
6. Ekonomis
Untuk mengontrol mesin-mesin yang melibatkan servo motor, timer bertingkat, counter bertingkat, robot, touch panel, data register, dan sejenisnya maka penggunaan PLC sangat ekonomis dibandingkan dengan menggunakan kontrolkonvensional yang kadang- kadang tidak sanggup untuk mengontrol sistem yang kompleks.

Hardware Sistem Kontrol PLC :
a. Sumber daya : adalah sumber energi listrik dengan tegangan kerja untuk mengaktifkan semua komponen dalam PLC. Tegangan kerja 100 – 240 VAC.
b. Input : adalah terminal yang terhubung ke peralatan yang menggunakan device switch atau saklar, hanya dikenal 2 kondisi pada terminal input yaitu On dan Off. Atau dalam logika dikenal bilangan biner 1 dan 0.
c. MPU atau main processing Unit : Element PLC dimana program dipanggil, disimpan dan diolah.
d. Output ; adalah terminal PLC yang mencerminkan hasil olah program yang akan mengontrol On atau Off sebuah device yang terhubung ke terminal ini.
e. Power supply internal : yaitu sumber energi DC biasanya 24 volt yang dihasilkan oleh PLC sebagai hasil proses penyearah tegangan AC, tegangan 24 VDC ini diperlukan untuk sumber tegangan pada terminal input. Tidak semua PLC mempunyai fasilitas ini sehingga diperlukan sumber 24 VDC dari luar jika PLC tidak menyediakannya.
f. Programming port : yaitu tempat menstransfer dan memonitor kinerja program PLC baik dari PC ke PLC atau sebaliknya.
g. Run/Stop switch : yaitu switch untuk memilih mode kerja PLC yang diinginkan, jika ingin mengaktifkan program digunakan RUN dan jika ingin menstransfer program baru dari PC ke PLC digunakan STOP.

Yang Diperlukan Untuk memprogram PLC
a. sebuah console atau programming tools yang diperlukan untuk membuat program, menstransfer, mengedit, dan memonitor kinerja program PlC.
b. Sebuah Opto- kabel interface RS232/RS242 untuk komunikasi antara console/PC dan PLC, Interface ini dipakai pada saat menstransfer/ memanggil dan memonitor program PLC.
c. Sebuah personal Computer (PC) : jika console tidak ada, maka PC lebih Flexible dan mudah dalam membuat, mengedit, menstransfer dan memonitor program PLC.
d. Software PLC : jika digunakan PC, maka harus ada software pemrograman dari PLC yang bersangkutan.