PLC ( Programmable Logic Controllers )

1.Sejarah PLC
Sebelum PLC diciptakan, sistem kontrol yang digunakan untuk membantu kegiatan produksi di industri-industri pada masa itu masih berbasis relay logic. Sistem berbasis relay logic menggunakan relay untuk melakukan kegiatan pengendalian system. Namun, sayangnya penggunaan relay ini tidak terlalu memuaskan karena kurang fleksibel terhadap perubahan dalam sistem. Apabila suatu pabrik ingin meningkatkan kapasitas produksinya, maka sistem kontrol yang mengendalikan kegiatan produksi di pabrik tersebut juga harus dirubah. Dalam sistem kendali berbasis relay logic, perubahan tersebut membutuhkan biaya yang besar dan sangat melelahkan. Selain itu sistem berbasis relay logic juga menyita ruang yang banyak dan biaya pemeliharaannya juga sangat besar.
The Hydramatic Division pada General Motors Corporation lah yang pertama kali menspesifikasikan kriteria-kriteria untuk Programmable Logic Controller (PLC) yang pertama pada tahun 1968. Tujuan mereka saat itu adalah untuk menggantikan sistem kontrol berbasis relay yang mereka gunakan karena tidak fleksibel dan memakan biaya yang sangat besar. Untuk itu, mereka mengumumkan untuk menerima proposal yang sanggup untuk menggantikan sistem kontrol relay mereka dengan suatu perangkat elektronik yang handal dengan spesifikasi – spesifikasi sebagai berikut:
1.Sistem kontrol yang baru tersebut harus mempunyai harga yang bersaing dengan sistem kontrol berbasis relay yang digunakan saat itu.
2.Sistem tersebut harus tahan terhadap kondisi lingkungan indusri yang berat.
3.Antarmuka input dan output harus mudah untuk diganti-diganti.
4.Controller harus didesain dalam bentuk modul-modul sehingga bagian-bagian tertentu dapat dilepas sewaktu-waktu untuk penggantian atau perbaikan.
5.Sistem kontrol mempunyai kemampuan untuk mengumpulkan data dan mengirimkannya ke central system.
6.Sistem kontrol tersebut harus dapat digunakan lagi untuk kondisi yang berbeda.
7.Metode untuk memprogram controller harus sederhana sehingga mudah dipahami oleh karyawan pabrik.
Proposal yang menang dan memenuhi spesifikasi yang diinginkan oleh Hydramatic Division adalah proposal yang dimenangkan oleh Bedford Associates. Dick Morley salah satu anggota tim dari Bedford Associates yang memenangkan proposal tersebut dianggap sebagai “bapak” dari PLC. PLC pertama yang diciptakan oleh Bedford Associates tersebut memenuhi semua kriteria yang diinginkan oleh Hydramatic Division. Dalam waktu singkat penggunaan PLC mulai menyebar ke industri-industri lain. Pada tahun 1971, PLC mulai digunakan untuk menggantikan relay pada industri-industri seperti: industri makanan dan minuman, industri pengolahan metal, industri manufaktur, dan industri pulp dan kertas.
Kesuksesan PLC ini dikarenakan kemampuannya yang merupakan sebuah peningkatan signifikan dari sistem kontrol berbasis relay karena lebih mudah digunakan, membutuhkan ruang dan energi yang lebih sedikit, mempunyai indicator-indicator untuk mendiagnosis sehingga lebih memudahkan troubleshooting apabila terjadi masalah, dan dapat digunakan lagi untuk proyek yang lain apabila proyek yang sedang berjalan dihentikan. Kemampuan PLC terus dikembangkan hingga sekarang. PLC saat ini mempunyai scan times yang lebih cepat karena menggunakan teknologi mikroprosesor yang lebih maju. Kemampuan input-output nya juga meningkat menjadi lebih hemat ruang dan berbiaya lebih rendah. Walaupun kemampuan PLC terus meningkat sehingga mempunyai scan times yang lebih cepat, tipe-tipe antarmuka yang lebih bervariasi, kemampuan memproses data yang lebih canggih, namun spesifikasi PLC tetap mempertahankan tujuan awal penciptanya, yaitu mudah untuk digunakan dan dipelihara.
2. Fungsi PLC
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus.
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.
3. Keuntungan dan Kerugian PLC
3.1 Keuntungan PLC
Penggunaan PLC di dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri sudah menjadi suatu kebutuhan, terutama untuk menggantikan sistem pengkabelan (wiring) yang masih dipergunakan pada sistem sebelumnya. Para pengguna mulai mengalihkan perhatian kepada PLC karena banyak kelebihan maupun keuntujngan yang ditawarkan oleh sistem yang dapat diprogram kembali ini. Adapun kelebihan maupun keuntungan tersebut antara lain:

1. Fleksibel
Dahulu, penggunaan perangkat sistem kendali membutuhkan banyak sistem pengolahan untuk masing-masing perangkat saja. Misalnya jika terdapat lima mesin maka dibutuhkan lima pengendali. Hal tersebut kini teratasi dengan menggunakan PLC. Cukup menggunakan sebuah PLC saja, banyak perangkat yang dapat dijalankan dengan programnya masing-masing. Sistem pengkabelan mulai dibenahi dan direduksi, semakin sedikit kabel yang digunakan dan ringkat/ sederhana. Tak perlu banyak ruang untuk menempatkannya.
2. Harganya Lebih Murah
Jika kita melihat kembali kepada sisi fleksibilitasnya tentunya sudah menjadi jawaban, dimana harga yang dikeluarkan jauh lebih sedikit (murah) jika dibandingkan dengan menggunakan sistem sebelumnya. Ketika sistem lama (relay) masih banyak menggunakan pengkabelan yang memakan banyak biaya, PLC menawarkan pengkabelan yang sederhana. Pengkabelan dapat dilakukan dengan jumlah yang banyak hanya dengan sebuah PLC, karena PLC mencakup relay, timer, counter, sequencer, dan beberapa fungsi yang dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan.
3.Jumlah Kontak yang Banyak
Banyaknya kontak yang dimiliki sebuah PLC memberikan banyak kemudahan kepada pengguna. Tidak hanya dari segi finansial, tetapi juga sisi instalasi. Akan jauh lebih sederhana dan mudah jika dibandingkan dengan relay. Misalnya saja pada PLC-5, sebuah PLC keluaran Allen Bradley dengan jumlah kontak minimal 16-32 kontak, sementara itu relay menyediakan kontak sejumlah 4-8 kontak.
4.Dapat Melakukan Pemrograman, Pemrograman Ulang dan Koreksi dengan Mudah
PLC memiliki kelebihan dimana sistemnya dapat diprogram ulang secara cepat, proses produksi yang bercampurpun dapat diselesaikan dengan cepat. Bahkan ketika sistem sedang dijalankan. Bila salah satu sistem akan diubah atau dikoreksi, pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dengan waktu yang relatif singkat, setelah itu baru didownload ke PLC. Jika dengan relay, diperlukan pengubahan pada pengkabelannya, waktunya akan sangat lama dan beresiko tinggi sehingga harus mematikan sistem yang sedang berjalan.
5.Metode Pemrograman Mudah dan Bermacam-macam
Banyak metode untuk membuat suatu program pada PLC. Seperti pada penjelasan pemrograman pada PLC, disebutkan bahwa terdapat banyak metode yang ditawarkan untuk membuat suatu program pada PLC, di antaranya Ladder Logic Diagram, Mneumonic dan Function Block Diagram. Setiap programer dapat memiih metode sesuai dengan kebutuhan dan kemampuan.
6.Menyederhanakan Komponen-Komponen Sistem Kendali
Dalam PLC juga terdapat timer, counter, relay dan komponen lainnya, sehingga tak lagi membutuhkan komponen-komponen tersebut sebagai tambahan. Penggunaan relay membutuhkan counter, timer atau komponen lain untuk perangkat tambahan.
7.Keamanan Terjamin
Jika dilihat dari sisi keamanan, PLC tergolong perangkat yang luar biasa aman, dari segi dokumentasi, perangkat dan hal-hal mengenai program. PLC mempunyai sistem penguncian (lock), sehingga mengurangi dan dapat menghindarkan dari adanya pecurian dalam bentuk apapun.
8.Adanya Record Data dan Interface yang Memudahkan Pengguna
PLC dirancang untuk mampu menyimpan data-data yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan dan program. Dimudahka dengan adanya interface yang dapat menampilkan proses, data maupun perbandingan ke dalam suatu perangkat komputer (PC) yang terhubung dengan PLC.
9.Sistem Terbaru dengan Wireless
Sistem terbaru dari PLC yaitu dengan menawarkan siste yang wireless dan dapat diakses oleh penggunanya dengan mudah dan jarak jauh. Tak harus masuk ke dalam kantor atau ruangan khusus.
10. Upgrade Sistem dan Komponen Lebih Cepat
Pengguna dapat Menambahkan komponen-komponen kendali setiap saat dan tanpa memerlukan tenaga juga biaya yang besar seperti pada pengendali konvensional (relay). Dimudahkan juga dengan komponen yang tersedia dalam bentuk paket modul, pemasangan dapat dilakukan dengan cepat dan mudah.
3.2 Kekurangan PLC
Sebagai hasil ciptaan manusia, tentunya PLC masih mempunyai kelemahan yang pada setiap generasinya dilakukan koreksi dan penyempurnaan. PLC pada perannya sebagai sistem kendali memiliki kelemahan yang cukup mendasar dan masih terus ditekan agar dapat diperoleh hasil yang mendekati kesempurnaan dan harapan yang ada, baik oleh vendor maupun oleh pengguna tentunya. Adapun kelemahan yang terdapat pada PLC dapat dijelaskan sebagai berikut:
1.Teknologi Masih Baru
Pengubahan sistem lama yang mempergunakan relay ke dalam konsep komputer PLC masih dianggap baru bagi sebagian orang. Tentunya hal ini menjadikan suatu tantangan besar bagi vendor PLC untuk meningkatkan pengenalan PLC ke dalam masyarakat umum maupun masyarakat teknologi (khususnya). Sementara ini, PLC banyak digunakan pada level industri saja, belum banyak merambah dunia yang lebih luas yaitu masyarakat. Meskipun tak terlalu mempengaruhi pasar industri, dengan mengenal sistem PLC orang akan dapat memiliki ketertarikan tersendiri untuk mengasah ilmu khususnya dalam bidang kendali dengan PLC dan membuat implementasinya dalam kehidupan sehari-hari.
2.Aplikasi Program PLC Buruk untuk Aplikasi Statis (Tetap)
Aplikasi-aplikasi PLC dapat mencakup beberapa fungsi sekaligus. Di lain sisi, beberapa aplikasi merupakan aplikasu dengan satu fungsi. Jarang sekali dilakukan perubahan bahkan tidak sama sekali atau statis. Hal tersebut membuat penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi dinilai tidak efektif bahkan dapat menghabiskan biaya yang besar alias boros. Oleh sebab itu, penggunaan PLC pada aplikasi kecil tidak direkomendasikan oleh para ahli sistem kendali.
3.Operasi dengan Ragkaian yang Statis (Tetap)
Kinerja PLC menjadi tidak optimal dan efektif bahkan memboroskan biaya jika rangkaian pada sebuah operasi tidak dilakukan perubahan secara menyeluruh. Proses justru akan menjadi lambat dan membuat sistem terganggu, mempengaruhi pada hasil produksi dan keluaran.
4.PLC Rentan terhadap Perubahan Suhu dan Keadaan Lingkungan
Menjadikan sebuah pertimbangan ketika suatu perangkat yang akan dipergunakan memiliki kelemahan yang cukup mengkhawatirkan. Dalam suatu kalang proses industri, lingkungan akan memiliki perubahan suhu dan keadaan yang tidak dapat diduga, seringkali pemanasan yang sangat luar biasa terjadi, vibrasi yang berhubungan langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan keadaan lingkungan maupun lapangan yang tidak dapat dipungkiri dapat menyebabkan debu yang mengotori perangkat PLC. Apabila hal-hal tersebut terjadi secara terus menerus, kinerja pada sistem PLC akan terganggu dan tidak dapat berjalan secara maksimal. Hal-hal tersebut banyak terjadi khususnya pada PLC generasi lama. Untuk PLC generasi baru kekeurangan ini mulai dapat dikendalikan dan dikurangi secara perlahan oleh vendor.
3. Kesimpulan
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. PLC di buat untuk menggantikan tugas Sistem berbasis relay logic menggunakan relay untuk melakukan kegiatan pengendalian system. Karena penggunaan relay ini tidak terlalu memuaskan karena kurang fleksibel terhadap perubahan dalam sistem.

TUNTUTLAH ILMU SETINGGI MUNGKIN.
HIDUP PELAJAR INDONESIA.