SISTEM OTOMASI DAN PLC
- PENGERTIAN SISTEM OTOMASI DAN PLC
A.
Sistem otomasi
Sistem otomasi
dapat didefinisikan sebagai suatu tekhnologi yang berkaitan dengan aplikasi
mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis komputer (komputer, PLC atau
mikro). Semuanya bergabung menjadi satu untuk memberikan fungsi terhadap
manipulator (mekanik) sehingga akan memiliki fungsi tertentu.
Sejarah
perkembangan sistem otomasi bermula dari governor sentrifugal yang berfungsi
untuk mengontrol kecepatan mesin uap yang dibuat oleh james watt pada abad ke
delapan belas. Dengan semakin berkembangnya komputer maka peran-peran dari
sistem otomasi konvensional yang masih menggunkan peralatan-peralatan mekanik
sederhana sedikit demi sedikit memudar. Penggunaan komputer dalam suatu sistem
otomasi akan menjadi lebih praktis karena dalam sebuah komputer terdapat
milliaran komputasi dalam beberapa milli detik, ringkas karena sebuah PC memiliki
ukuran yang relatif kecil dan memberikan fungsi yang lebih baik daripada
pengendali mekanis.
B. PLC
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
dijital maupun analog”
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.
- PERANGKAT OTOMASI DAN PLC
A.
Perangkat Otomasi
1.
Mikrokontroller adalah piranti elektronik berupa IC Integrated Circuit) yang
memiliki kemampuan manipulasi data (informasi) berdasarkan suatu urutan instruksi
(program). Dalam sebuah struktur mikrokontroller akan kita temukan juga komponen-komponen
seperti: processor, memory, clock dll.
2.
Microprocessor adalah CPU atau Central Processing Unit yang terdapat dalam satu chip. CPU
di desain dengan (MSI/LSI) chips yang terintegrasi dengan jumlah medium ataupun
besar.
3.
PLC 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 dijital maupun analog.
4.
PLD (Programmable Logic Devices) adalah sistem kontrol logika yang terprogram. PLD
berisi susunan dari bermacam-macam blok dengan fungsi khusus. Hubungan antara
blok di lakukan pada waktu proses desain pemrograman. Dengan sistem tersebut,
PLD lebih terintegrasi dan menjadi compact solutions di bandingkan dengan
sistem digital diskrit. PLD terdiri dari berbagai bagian penting, tetapi hanya
beberapa bagian saja yang sering di manfaatkan di beberapa aplikasi. Sedangkan
ASIC hampir mempunyai fungsi yang sama, tetapi ASIC digunakan untuk aplikasi
yang membutuhkan optimalisasi yang lebih baik.
B.
Perangkat PLC
1. 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.
- Prosesor berfungsi:
- mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
- Mengeksekusi program kontrol.
- Memori, yang berfungsi:
Menyimpan informasi
digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL
(Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.
3. 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.
4. 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.
C.
KOMPONEN OTOMASI DAN PLC
A. Komponen Otomasi
a.
Power
Power atau bisa dikatakan sumber energi dari sistem
otomasi berfungsi untuk menggerakan semua komponen dari sistem otomasi. Sumber
energi bisa menggunakan energi listrik, baterai, ataupun Accu, semuanya
tergantung dari tipe sistem otomasi itu sendiri.
b. Program of instruction
Proses kerja dari sistem otomasi mutlak memerlukan sistem
kontrol baik menggunakan mekanis, elektronik ataupun komputer. Untuk program
instruksi / perintah pada sistem kontrol mekanis maupun rangkaian elektronik
tidak menggunakan bahasa pemrograman dalam arti sesungguhnya, karena sifatnya
yang analog. Untuk sistem kontrol yang menggunakan komputer dan keluarganya
(PLC maupun mikrokontroler) bahasa pemrograman merupakan hal yang wajib ada.
c.
Sistem
kontrol
Sistem kontrol merupakan bagian penting dalam sistem otomasi. Apabila suatu
sistem otomasi dikatakan layaknya semua organ tubuh manusia seutuhnya maka
sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran, yang mengatur dari keseluruhan
gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer, rangkaian elektronik
sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja penggunaan rangkaian elektronik,
perlatan meknik mulai ditinggalkan dan lebih mengedepankan sistem kontrol
dengan penggunaan komputer dan keluarganya (PLC, mikrokontroller).
B. Komponen PLC
1. Input relay atau
kontaktor
Komponen ini
dihubungkan ke dunia luar (antarmuka) PLC, dan secara fisik komponen ini ada
serta menerima sinyal dari source, sensor dan lain sebagainya.
2. Internal, utility relay
Internal Relay
tidak dapat diakses secara langsung untuk digunakan sebagai input maupun
output. Komponen ini merupakan relay semu yang merupakan bit digital (0/1) yang
disimpan pada internal image register. Dilihat dari sudut pandang pemrograman,
semua internal relay mempunyai satu coil dan mempunyai sebanyak contact sesuai
yang diinginkan oleh programer. Semua Iternal relay dimiliki oleh semua jenis
maupun merk PLC, namun cara penomeran dan jumlah maksimum yang diperbolehkan
masing-masing berbeda. Bagi kebanyakan programer, Internal Relay memberikan
kebebasan untuk melaksanakan operasi internal yang lebih rumit tanpa memerlukan
penggunaan biaya mahal untuk beberapa output relay. Dalam contoh pemrograman
Internal Relay dapat disimbolkan dengan IR.
3. Counters
Counter sama
dengan input relay yang secara fisik tidak ada. Komponen ini merupakan simulasi
counter dan dapat diprogram untuk menghitung banyak pulsa, dapat menghitung
naik atau turun atau keduanya naik dan turun. Selama waktu simulasi dapat
dibatasi kecepatan hitungnya. Beberapa perusahaan membuat counter berkecepatan
tinggi dengan bantuan tambahan hardware.
4. Timers
Timer juga
merupakan komponen maya yang secara fisik tidak dapat ditemui. Komponen ini
dibuat dengan banyak ragam dan yang paling umum adalah tipe tunda saat ON (on
delay) dan tunda saat OFF (off delay) dan dua tipe yang dapat menyimpan data
atau tidak dapat menyimpan data (retentive dan nen-retentive type), variasi
jenaikan 1 ms sampai dengan 1s.
5. Output relays (Kumparan)
Output relay
merupakan komponen tambahan yang dihubungkan dengan dunia luar, memiliki bentuk
fisik dan melaksanakan tugas mengirimkan sinyal ON/OFF ke solenoid, lampu dan
komponen keluaran lain. Wujud dari output relay ini dapat berupa transistor,
relay atau triac tergantung pada model yang dipilih pengguna.
6. Data
storage
Data storage
merupakan suatu register untuk menyederhanakan penyimpanan. Biasanya
difungsikan sebagai alat penyimpanan data.
- CARA INSTALASI PLC
a. Memasang Unit CPU dan Unit I/O
Posisi pemasangan harus sesuai dengan petunjuk
yang ada seperti yang diperlihatkan gambar dibawah ini.
Posisi pemasangan yg
benar/correct memberikan pendinginan & sirkulasi udara yang cukup bagi PLC agar
suhu yang diizinkan tetap terjaga. -Unit CPU PLC dipasang pada sebuah Rel
DIN. Untuk PLC tipe kecil seperti PLC Omron CPM2A dimana Unit CPU, Power supply
dan Unit I/O merupakan satu kesatuan dapat langsung dipasang pada Rel DIN
seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Cara pemasangannya adalah dengan memiringkan PLC agar takik dibagian bawah
PLC mencengkeram bagian atas Rel DIN kemudian tekan PLC agar PLC terkunci pada
Rel DIN
Cara pemasangan pada Rel DIN
Sedangkan untuk PLC tipe
besar seperti PLC Omron C200 dengan Unit unit yang terpisah pisah, maka PLC
terlebih dahulu harus disusun konfigurasinya sebelum dipasang pada sebuah Rel
DIN. Penyusunan konfigurasi PLC tipe besar ini dilakukan pada sebuah rak PLC
yang disebut backplane. Backplane untuk PLC Omron C200 terlihat seperti gambar
dibab ini.
Backplane/Rack
Backplane adalah peralatan
sederhana yang memiliki dua fungsi. Yang pertama menyediakan dukungan fisik
untuk Unit unit yang terpasang padanya. Yang kedua untuk
menyediakan sambungan dan jalur kelistrikan yang penting untuk menghubungkan
Unit unit yang terpasang padanya. Inti dari PLC adalah Unit CPU. Unit CPU
biasanya menyatu dengan power supply diletakan pada bagian paling kanan dari
backplane seperti terlihat pada gambar berikut.
Pemasangan
CPU pada Backplane
Setelah Unit CPU terpasang, selanjutnya Unit I/O dipasang satu persatu pada
backplane. Pasang Unit I/O pada backplane dengan penguncian ujung atas Unit I/O
kedalam slot pada backplane kemudian putar Unit I/O kearah bawah seperti yang
terlihat pada gambar. Tekan kebawah tab kuning pada bagian bawah slot, tekan
Unit I/O secara perlahan pada posisinya kemudian lepaskan tab kuning tersebut.
Cara
pemasangan Unit I/O pada Backplane
Setelah konfigurasi PLC terpasang pada backplane selanjutnya konfigurasi
tersebut baru dapat dipasangkan pada sebuah Rel DIN. Agar dapat terpasang pada
Rel DIN diperlukan perlengkapan tambahan yaitu sebuah Mounting bracket
Mounting
bracket
Pasang mounting bracket pada ujung kanan dan kiri bagian bawah backplane,
seperti terlihat pada gambar berikut.
Pemasangan
Mounting bracket pada Backplane
Kemudian pasang backplane pada Rel DIN dimana penjepit mounting bracket
mencengkeram bagian atas dari Rel DIN, seperti terlihat pada gambar berikut.
Pemasangan
Backplane pada Rel DIN
Caranya; kendurkan sekrup yang mengunci mounting bracket pada backplane.
Geser sedikit backplane seperti terlihat pada gambar berikut agar mounting
bracket dan backplane menjepit dengan aman pada Rel DIN, kemudian kencangkan
sekrupnya.
Cara
pemasangan Backplane pada Rel DIN
b. Pemasangan kabel power supply
Diagram berikut menunjukan cara pemasangan
kabel power supply ke PLC C200H dan CPM2A. Untuk kabel power supply gunakan
kabel twisted untuk mencegah noise dengan diameter 1,25mm dan crimp/skun kabel
bulat berdiameter 3,5mm. Sebelum memasang kabel power supply pastikan
sumber tegangan (AC atau DC) sesuai dengan kebutuhan Unit Power supply
Pemasangan kabel
Power supply pada PLC CPM2A
register dapet $2.buruan gabung di:http://visitors2cash.com/ref.php?refId=24288
ReplyDeleteTrima Ksih Infonya Mas
Delete