PLC tersedia dalam berbagai jenis dan ukuran dengan bermacam-macam kemampuan yang luas. Mulai dari tingkat rendah, PLC hanya digunakan sebagai pengganti relay dengan I/O yang mempunyai jumlah dan kemampuan terbatas. Untuk tingkat tinggi, PLC biasanya digunakan sebagai sistem supervisory control dengan kemampuan, ukuran, dan cakupan yang luas dimana memegang peranan utama pada kontruksi dasar dari suatu sistem yang dilengkapi dengan kemampuan control dan akuisisi data.
Dasar pembagian PLC secara sederhana dapat dilakukan dengan mengetahui jumlah “ Input dan Output (I/O) “ dari sistem yang dapat diakomodasi ( I/O count ), memory yang tersedia untuk aplikasi program (timers, counters, ADC, etc) dan sistem hardware secara umum struktur dari algoritma programming-nya. Semakin banyak I/O maka kompleksitas dan biaya sistem akan semakin besar, yang pada akhirnya akan membutuhkan kapasitas memory, variasi module I/O dan kemampuan set-instruksi program.
Menentukan pilihan PLC yang sesuai dengan kebutuhan aplikasinya kian semakin sulit dengan meledaknya produk baru untuk penggunaan general maupun untuk penggunaan khusus. Adapun pendekatan-pendekatan yang harus dilakukan adalah:
Memahami kebutuhan sistem kontrol yang diinginkan
Menentukan kebutuhan I/O :
- Jumlah digital dan analog I/O
Menentukan kebutuhan jumlah I/O adalah langkah utama dalam pemilihan PLC. Bila keputusan untuk mengotomasi sebuah mesin atau proses akan diambil, penentuan jumlah I/O secara sederhana dapat dilakukan, yaitu dengan menghitung peralatan diskrit (digital) atau analog yang akan dimonitor atau di-kontrol. Cara ini akan membantu mengidentifikasi ukuran minimum yang harus dipenenuhi PLC. Ingat bahwa PLC kedepannya harus bisa diekspansi dan mempunyai cadangan I/O (tipikalnya 10% sampai 20% cadangan I/O), meskipun cadangan ini tidak berpengaruh terhadap pemilihan size PLC.
- Kebutuhan I/O dengan fungsi khusus
Kadang-kadang sebuah aplikasi memerlukan sebuah I/O dengan kondisi khusus. Contohnya untuk positioning, fast input, frekuensi, dst. yang tidak mungkin dilayani oleh modul I/O stAndar. Tipikalnya, interface ini memproses semua field data dalam modul itu sendiri, sehingga akan meringankan kerja Central Processor Unit (CPU) PLC dan tidak memakan waktu. Sebagai contoh adalah modul PID, positioning dengan tiga sumbu, dan stepper motor yang merupakan I/O dengan fungsi khusus yang membuat implemetasi pengendalian menjadi lebih mudah.
Membuat urutan sequence sistem control
Menyusun flowchart sistem control
Menentukan tipe sistem control :
- Individual control
Individual control digunakan bila PLC mengontrol mesin tunggal dengan hanya local I/O saja, atau dengan local I/O dan sedikit remote I/O. Normalnya, tipe kontrol ini tidak memerlukan komunikasi dengan PLC lain ataupun komputer. Individual control banyak digunakan pada mesin proses yang mempunyai scope kecil.
- Centralized control
Centralized control digunakan untuk mengontrol beberapa mesin atau beberapa proses. Tipe kontrol ini bisa mempunyai banyak sub sistem yang tersebar di wilayah pabrik. Tiap subsistem ini dapat diinterfacekan dengan peralatan I/O spesifik yang bisa saja berhubungan atau tidak berhubungan terhadap pengendalian proses yang sama. Centralized control berkomunikasi hanya dalam sub-sistemnya dan peripheralnya sendiri, disini tidak ada pertukaran data dengan PLC lainnya. Fleksibilitas dan keuntungan dari control ini tergantung dari PLC yang digunakan dan philoshopy yang digunakan desainer untuk mendesainnya. Sebagai contoh, kontrol ini dapat diimplementasikan sebagai individual control untuk mengendalikan proses yang besar ataupun sebagai centralized control untuk mengolah data yang kompleks tetapi dengan proces kecil. Satu kerugian dari centralized control adalah jika PLC utama ini mengalami kegagalan, maka seluruh proses akan berhenti.
- Distributed control
Kebutuhan utama beberapa PLC adalah komunikasi dengan PLC lain. Tipe sistem kontrol ini memanfaatkan protocol yang bekerja pada Local Area Network (LAN) yang mengijinkan beberapa PLC untuk mengendalikan stage yang berbeda atau mengendalikan proses lokal, sementara perubahan informasi internal yang terjadi tidak mengganggu lalu lintas data. Komunikasi antar PLC berlangsung dengan kecepatan tinggi dengan kabel fiber optic. Konfigurasi seperti ini sangat powerful. Tetapi komunikasi antara dua pabrikan sistem LAN yang berbeda akan menyulitkan. Jadi user harus menentukan aplikasi untuk proses yang sesuai dengan fungsinya dimulai sejak awal. Adanya stAndarisasi sistem komunikasi LAN yang komersil dan umum akan membuat konfigurasi ini menjadi pilihan yang memuaskan. Misalnya saja menggunakan Modbus Plus dari AEG Modicon USA, Data Highway dari Allen-Bradley atau Profibus .
Register semua input & output yang berhubungan dengan terminal (I/O) PLC
Menentukan bahasa program dan fungsi-fungsi:
- Ladder, Boolean atau high level language
- Instruksi-instruksi dasar (timer, counter, dst)
- Instruksi/fungsi tambahan (math, PID, dst.)
Pertimbangan kapasitas memory:
Total memory yang dibutuhkan untuk program adalah fungsi dari jumlah total input dan output yang akan dikontrol dan faktor dari kompleksitas program. Kompleksitas program tergantung pada keseluruhan dan tipe aritmatik serta fungsi manipulasi data yang akan ditanamkan ke dalam PLC. Setiap dari produk yang dikeluarkan, pabrikan PLC mempunyai formula/aturan dasar yang akan membantu untuk pendekatan berapa memory yang dibutuhkan. Formula ini adalah perkalian dari total I/O dengan sebuah konstanta (biasanya antara 3 sampai 8). Bila program banyak menggunakan operasi aritmatik dan manipulasi data, maka memory harus ditingkatkan antara 25 sampai 50%.
Mengevaluasi kebutuhan scan time processor
Scan time adalah waktu yang dibutuhkan CPU untuk proses pembacaan input, mengeksekusi pogram,dan mengupdate output. Scan time meliputi logic solve time, I/O servicing time, serta sistem overhead time
Menentukan kebutuhan peripheral :
- Tampilan grafis
- Operator interface
- Line printer
- Sistem dokumentasi
- Sistem penginformasi laporan
Berdasarkan jumlah I/O dan kompleksitas dari kebutuhan PLC, maka PLC dibagi dalam beberapa category, yaitu:
- Micro PLC
- Small PLC
- Medium PLC
- Large PLC
Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”
Referensi:
- Hugh Jack, Automating Manufacturing System With PLCs, GNU free documentation license, 2003
- L.A. Bryan, E.A. Bryan, Programmable Controllers, Theory and Implementation, second edition, Industrial Text Company, Atalanta, Georgia, USA, 1997.
- MacKenzie, GR, PLC Communications in Process Control System, AEG, IDC Technologies
- Kusumadi, Dedi, DASAR PEMILIHAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) UNTUK SISTEM KENDALI PROSES PADA INDUSTRI MANUFAKTUR
- electrical-engineering-portal.com
