Teks ini membahas pengertian PLC (Programmable Logic Controller) dan bagian-bagian utamanya. PLC adalah sistem elektronik digital yang dapat diprogram untuk mengendalikan mesin atau proses industri melalui modul masukan dan keluaran. PLC terdiri dari empat bagian utama: modul catu daya, modul CPU, modul perangkat lunak, dan modul I/O."

1. Rabu, 20 Oktober 2004
pengertian PLC
William Bolton(2004).
BAB II
PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)
2.1 Pengertian
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 .
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 :

2. 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

3. 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.
Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
a. Sekuensial Control

4. 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.
b. 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

5. sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan
dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan
aktuator atau peralatan lainnya.
Bahasa pemograman PLC
Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk
memprogram PLC, meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu
antara lain :
1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)
2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)
3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet
4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual
Basic
Penulis akan membahas bahasa pemrograman PLC yang paling
populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram,
dengan menggunakan contoh rangkaian Interlock. Ladder Diagram

6. mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu
menggunakan simbol-simbol komponen elektromagnetik-mekanik relay
(coil dan contact), blok-blok fungsi (function block), seperti timer,
counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang didefinisikan sendiri
oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan
pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk
melakukan troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada
PLC.
Pemanfaatan Programmable Logic Controller (PLC) dalam Dunia
Industri
Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita,
berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri,
mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan
industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku,
yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu
manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem
yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah
satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem
pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).
Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk
pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri
dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon

7. besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan
serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan)
telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis.
Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan
produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat
keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem
kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller
(PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri
rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang,
misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil
pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya
dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting
dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong
populernya PLC ini.
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut
pandang piranti penyusunnya. Apakah Sebenarnya PLC itu? NEMA (The
National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai
piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram
sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan
mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial,
pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis
mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.
PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau
memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data
yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC
menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk
mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan
kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi

8. sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya..
Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang
sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi
akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa
subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses
sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang
berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai
perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed
Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat
sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop
kendali yang relatif banyak.
Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka
saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan
sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul
utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC
(sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami
standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian
(piranti) berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.

9. 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.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari
dua bagian:
1. Prosesor berfungsi:
mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC
melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
o Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk
tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang
merupakan program pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus
dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem.
Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu
untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah
Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut

10. Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya,
mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan
256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens
mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S
Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini
tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai
mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti
pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol
untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran
bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang
lebih banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan
putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada industri otomotif. Suatu
modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama apabila
kebutuhan memori memang meningkat.
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.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas
mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa

11. berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan
berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
1. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit
pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi,
isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari
piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan
melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
o Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus
C(4-20mA).
o Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
o Masukan TTL (3-15V).
o Masukan analog (12 bit).
o Masukan word (16-bit/paralel).
o Masukan termokopel.
o Detektor suhu resistansi (RTD).
o Relay arus tinggi.
o
o Relay arus rendah.
o Masukan latching (24VDC/110VAC).
o Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
o Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).

12. o Masukan pemosisian (positioning).
o Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
o Pulsa kecepatan tinggi.
o Dll.
2. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti
aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan
status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul
keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga
pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja
dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang
relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti
digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
o Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)
o Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
o Keluaran analog (12-bit).
o Keluaran word (16-bit/paralel)
o Keluaran cerdas.
o Keluaran ASCII.
o Port komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai
plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya
bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat

13. itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat
pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi
tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga
listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu
buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang
menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan
kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan!
Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus
bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem
operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan.
Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real
time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang
memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam
instalasi PLC saat ini.