Prinsip Kerja PLC

Sejarah Perkembangan Programmable Logic Controller (PLC), Teknologi Canggih dalam Dunia Industri

Programmable Logic Controller (PLC) merupakan sistem komputasi utama yang mengontrol mesin secara otomatis. Sistem ini juga membantu pendeteksian dini terhadap kesalahan atau kekurangan serta dapat memberi peringatan kepada teknisi. Sistem PLC lebih diminati daripada sistem tradisional, seperti relay dan kotak saklar, karena ukurannya pun begitu ringkas.

Penggunaan PLC di dunia industri saat ini terus meningkat. Berdasarkan riset yang dilansir Mordor Intelligence, bahkan diperkirakan mengalami pertumbuhan hingga 2027. Riset tersebut mencatat CAGR 4,56% peningkatan penggunaan PLC di dunia industri. Peningkatan terjadi terutama pada sektor industri otomotif, listrik dan elektronik.

Hingga hari ini, ada banyak sektor industri yang memanfaatkan teknologi canggih ini. Mulai dari industri otomotif, elektronik, listrik, bahkan merambah ke sektor lain seperti dunia pendidikan. Jauh sebelum itu, PLC sebenarnya telah dikembangkan dan dimanfaatkan sejak 1968. Lantas, bagaimana sejarah perkembangan PLC dari waktu ke waktu? Berikut ini penjelasannya.

Sejarah Programmable Logic Controller (PLC)

PLC Delta EX Series
PLC Delta EX Series

Perkembangan PLC Tahun 1968

Sistem komputasi yang dapat mengontrol mesin secara otomatis ini mulai dikembangkan pada 1968. General Motors merancang spesifikasi Pengontrol Mesin Standar yang kemudian didistribusikan ke vendor untuk mendapatkan penawaran.

Ada beberapa utama dari spesifikasi Pengontrol Mesin Standar tersebut, yakni sebagai berikut:

  • Menggunakan komponen solid state yang harus modular dan bisa diperluas
  • Berisi 16 unit yang bisa diperluas sampai 256
  • Memiliki 16 output yang dapat diperluas sampai 128
  • Memberikan pemrograman, serta kemudahan pemrograman ulang
  • Memiliki 1k memori yang dapat diperluas hingga 4 untuk menjaga program agar tidak hilang selama pemadaman listrik

Barulah kemudian Modular Digital Controller dirancang oleh Richard E. Morley, yang bekerja bersama rekan-rekan Bedford. Perangkat ini memenuhi spesifikasi yang telah disebutkan di atas. Modular Digital Controller ini pun diuji oleh General Motors, dan menunjukkan pengurangan waktu henti sebesar 60%.

Atas keberhasilan tersebut, Bedford Associates mengubah nama Modular Digital Controller menjadi Programmable Logic Controller Modicon atau PLC Modicon. Hingga akhirnya PLC pertama diproduksi dengan nama Modicon 084.

Modicon 084 memiliki perbedaan dengan produk sejenis lainnya, yakni dari segi teknik pemrogramannya. Produk lain menggunakan Aljabar Boolean untuk memanipulasi peralatan. Aljabar Boolean diciptakan oleh matematikawan asal Irlandia, George Boole, dalam The Mathematical Analysis of Logic (1847).

Matematika Boolean merupakan matematika satu dan nol, benar dan salah. Terdiri dari tiga ekspresi gerbang logika yakni And, Or, dan Not. Tiga ekspresi logika inilah yang digunakan oleh semua komputer. Program Boolean tersebut bukanlah sebuah masalah bagi ilmuwan komputer.

Akan tetapi bagi plant engineer, masih mengalami kesulitan ketika mengerjakannya dibanding dengan logika relay. Engineer bekerja untuk menerapkan sistem kontrol dengan menggunakan ladder diagram atau diagram tangga. Karena setiap kali rangkaian relay ditarik antara phase dan netral secara bersamaan, tampak seperti anak tangga.

Ide jenius ini berasal dari Morley, yang memasukkan logika tangga ke dalam sistemnya. Pada dasarnya, logika tangga ini merupakan representasi grafis dari logika Boolean. Akan tetapi, para engineer merasa lebih mudah memahami dan menerapkannya dibanding logika Boolean.

Perkembangan PLC Tahun 1970-an

Pada 1970-an, Allen Bradley dan pesaing lainnya mengembangkan sistem yang menandingi Modicon. Mereka berinovasi dan menjadikan PLC lebih cepat serta kuat. Selain itu, tercipta juga tools pemrograman dan dokumentasi yang mulai pesat.

PLC pada awalnya tidak memiliki platform dokumentasi program. Sehingga program harus ditulis secara manual atau digambar pada papan sebelum dilakukan penginputan. Periode ini memunculkan perkembangan Data Highway yang diinisiasi Allen Bradley dan Modbus oleh Modicon.

Inovasi tersebut juga memungkinkan PLC untuk saling bertukar informasi. Selain itu, ada juga pengembangan pada terminal program yang memungkinkan input program logika dilakukan secara jarak jauh. Program akhir dapat direkam pada kaset, dan diunduh ke PLC.

Tonggak sejara PLC terjadi pada akhir 1970-an, yakni pengembangan terhadap International Electrotechnical Commission (IEC) 61121-3. Spesifikasinya dikenalkan pada tahun 1982 dan menjadi standar yang harus diterapkan perangkat lunak PLC dalam setiap pengembangannya.

Adapun Standar Internasional IEC 1131 untuk Programmable Controller diterbitkan pada 1993. Pengenalan IEC 611231-3 diperlukan karena konsistensi pada semua produk perangkat lunak di pasar. Sehingga memungkinkan para engineer dan teknisi memahami logika dan arus program dari PLC apapun.

Perkembangan PLC Tahun 1980-an

Pada tahun ini, komputer pribadi pertama mulai dikenalkan di kantor. Kecepatannya memang berbeda jauh dibanding komputer saat ini, akan tetapi jauh lebih cepat daripada menggambar pada papan draf.

Terdapat fakta bahwa hampir semua desainer mengganti papan gambar dengan komputer desktop, terutama pada akhir 1980-an. PC mulai digunakan secara langsung untuk berinteraksi dengan PLC. Peningkatan terhadap perangkat lunak juga membuat monitoring gerakan mesin jadi lebih mudah.

Periode ini program PLC diakui secara luas sebagai alat diagnostik paling berguna. PLC memungkinkan pemecahan masalah secara efektif sehingga banyak yang menjulukinya sebagai “Jendela Mesin”.

Meskipun mesin diagnostik ini masih primitif, akan tetapi bahasa pemrograman yang lebih kuat berkembang seiring peningkatan mutu pada PLC. Termasuk flowchart, structured text, dan instruction list. Adapun diagram tangga tetap populer sebab memiliki desain grafis yang intuitif. 

Baca juga: Memahami Dasar-Dasar Pemrograman PLC: Panduan Lengkap untuk Pemula

Perkembangan PLC Tahun 1990-an

End user mulai menyusun permintaan khusus pada 1990-an. Mereka ingin mesin baru datang dengan terminal industri dilengkapi perangkat lunak monitoring PLC. Manajer pabrik menginginkan para teknisi mereka melakukan pemecahan masalah secara real. Sehingga program PLC pada waktu itu secara desain begitu sederhana.

Industri menginginkan mesin yang dapat memberitahu mereka malfungsi apa yang terjadi. Hal ini guna menghemat waktu, alih-alih menghabiskan puluhan jam untuk memecahkan masalah. Karena hal itulah, pengembangan Human Machine Interface pun dimulai.

Pengembangan HMI (Human Machine Interface)

Prototipe HMI menjadi pengganti push button sederhana. Akan tetapi dianggap tidak ekonomis, terutama untuk aplikasi yang dilengkapi kurang dari 20 tombol. Meski begitu, popularitas HMI terus tumbuh karena produsen menemukan lebih banyak manfaat.

Informasi monitoring mesin pun semakin berkembang. Termasuk informasi masalah mesin, waktu otomatis, intervensi manual, jumlah produksi dan banyak hal lainnya lagi. Semua informasi pada layar HMI tersebut kemudian dikirim ke komputer pusat di pabrik.

Menjelang akhir 1990-an, fungsi logika kontrol menjadi sebagai kecil yang dapat dilakukan program PLC. Hal ini karena HMI memiliki begitu segudang data, sehingga teknisi nyaris tidak melihat logika program.

Periode membawa PLC pada pengenalan generasi baru. Perangkat baru ini membawa konektivitas internet ke pabrik. Megabyte menjadi standar baru dalam proses pengukuran memori prosesor. Ada pula pengenalan tipe data yang ditentukan oleh user sehingga memungkinkan manipulasi dan berbagi data mesin melalui banyak cara.

Perkembangan PLC Hari Ini

Terdapat beberapa tren dalam teknologi PLC. Hal ini tentu menyesuaikan kebutuhan untuk mengurangi sistem otomasi, menjadikan dukungan dan pemeliharan program menjadi lebih sederhana.

1. Lebih Baik, Lebih Kecil, dan Lebih Cepat

Mulai dari board rangkaian, prosesor, dan berbagai komponen elektronik lainnya menyusut begitu cepat. Perbaikan ini berpengaruh pada bagaimana rancangan sebuah PLC. Akan tetapi, ada beberapa hal yang mempengaruhi perubahaan tersebut. Termasuk kebutuhan akan stabilitas, ketangguhan, dan keandalan.

Peningkatan PLC paling umum yakni kecepatan yang diaktifkan oleh prosesor yang lebih gesit. Cycle time dan kapasitas memori ditingkatkan serta dilengkapi dengan fitur komunikasi baru. Tuntutan pasar menuntut banyak fungsi dan fitur PLC lama beralih ke produk PLC kelas bawah.

2. Ukuran Memori

Saat ini PLC memanfaatkan ukuran serta biaya solid state memori yang menurun. Sehingga memungkin penyimpanan data lokal dapat ditingkatkan. Dengan begitu, PLC dapat digunakan dalam banyak aplikasi yang secara tradisional, membutuhkan sistem akuisisi data yang begitu mahal.

Utilitas tambahan juga dimungkinkan pada fitur ini, termasuk kemampuan dalam menyimpan informasi on board sehingga mempercepat pemecahan masalah.

3. Perangkat Memori

Perangkat memori portabel masuk ke pasar kontrol industri. Perangkat sangat berguna bagi pemanfaatan PLC. Dapat memberikan penyimpanan ekstra dengan jumlah besar dalam paket kecil. Seperti microSD yang dapat menambah 32 GB memori ke perangkat PLC.

Penggabungan PLC dan PAC

PLC Delta EH3 Series
PLC Delta EH3 Series

Programmable Automation Controller (PAC) merupakan pengontrol industri modular yang dikeraskan. Dengan prosesor berbasis PC yang memungkinkan untuk memiliki lebih banyak fleksibilitas dalam pemrograman.

Dalam jangka waktu yang lama, pemasok pengontrol industri membedakan aplikasi PAC dan PLC. Akan tetapi, semakin berkembangnya teknologi PLC membuat para engineer otomasi tidak lagi menghiraukan perbedaan tersebut.

Mereka fokus pada kinerja dan fitur yang tersedia sehingga dapat mendefinisikan sistem dengan lebih baik. PAC dan PLC mengalami penggabungan, sehingga memunculkan peluang pasar untuk proses kelas atas dan bawah.

Tidak hanya pada teknologi kelas atas, karena perangkat lunak terus mengalami perkembangan, fitur canggih juga mulai diinput ke dalam prosesor tingkat rendah. Akibatnya produsen perangkat kelas atas terpaksa memasukan lebih banyak opsi dan fitur ke dalam produk mereka.

Fitur Lanjutan

Begitu prosesor semakin lebih cepat disertai memori yang menjadi lebih besar, fitur canggih mulai masuk ke pasar. Mulai dari integrasi sistem penglihatan, kontrol gerakan, dan dukungan tersinkronisasi untuk protokol komunikasi. Semuanya tetap bertahan pada sifat sederhana, sehingga PLC ideal bagi kebanyakan konsumen.

PLC dan PAC mengalami perkembangan yang sangat pesat. PAC memungkinkan konsumen menguji batas otomatisasi industri tradisional. Hal ini menjadikan produsen PAC mengembangkan produk agar dapat memenuhi kebutuhan tersebut.

Desainer produk mengembangkan desain yang lebih inovatif, guna menopang komponen yang tersedia dan membangun sistem yang solid.

Ladder Diagram is Here to Stay

Bagi para engineer dan teknisi, logika tangga membuat program menjadi lebih sederhana. Akan tetapi memiliki beberapa kelemahan, terutama tidak efisien dalam menangani data dan kontrol proses. Jika melihat perkembangan bahasa pengontrol program industri lainnya ole IEC 6113, maka terdapat beberapa standar yang menjadi cakupannya. Di antaranya adalah sebagai berikut ini:

  • Sequential Function Chart
  • Instruction List
  • Function Block
  • Structured Text
  • Ladder Logic

Pada Structured Text misalnya, lebih baik untuk memanipulasi data. Sedangkan Sequential Function Chart, lebih baik untuk kontrol proses. Bahasa pemrograman lain juga mempunyai kelebihan, akan tetapi diagram tangga tetap mengalami kemajuan. Inilah bahasa yang paling sesuai dengan pemrograman PLC. Untuk mengetahui lebih dalam bahasa pemrograman lain, Anda dapat membaca artikel dengan judul 5 Bahasa Pemrograman PLC Industri yang Tidak Boleh Anda Lewatkan!

Baca juga: Memahami Ladder Diagram dalam PLC Programming: Panduan Lengkap dan Praktis

Connected Factory

PLC diharapkan memberi dampak integrasi terhadap perencanaan sumber daya perusahaan di masa depan serta melakukan sinkronisasi dengan sistem komputasi tingkat tinggi lainnya ke lokasi industri.

Di masa depan, teknologi diharapkan memiliki fitur, fungsi, keterkaitan yang memungkinkan integrasi yang dapat disederhanakan.

Kebutuhan Pengguna

Produsen kontroler tentu harus mempertimbangkan kebutuhan pelanggan. Artinya, produsen harus memberikan solusi PLC terbaru. PLC akan tetap menjadi standar utama sebagai kontrol otomatis.

Namun banyak perubahan yang mungkin terjadi pada pemrograman PLC sehingga meningkatkan tujuan dan kinerjanya. Dengan begitu, pelanggan berharap PLC menjadi lebih kecil dengan fitur yang lengkap dan solid. 

PLC Delta, Kenali Jenis dan Keunggulannya

1. Apa itu PLC Delta?

Salah satu PLC yang dapat digunakan untuk keperluan otomasi industri ini yaitu PLC Delta. PLC Delta dapat membantu mengotomatiskan proses dan fungsi untuk kebutuhan industri. Bekerja dengan cara menerima input dari sensor, memproses input tersebut, untuk kemudian melakukan output ke perangkat yang tepat sesuai pengaturan.

2. Jenis PLC Delta

Ada beberapa jenis PLC Delta yang diaplikasikan untuk kebutuhan perindustrian. Di antaranya adalah sebagai berikut:

  • PLC Delta A S200 Series, dapat diaplikasikan untuk manufaktur elektronik, pelabelan, pengemasan makanan dan mesin tekstil.
  • PLC Delta DVP-EH Series, dapat diaplikasikan untuk mesin las servo 3 sumbu dengan kecepatan tinggi, mesin pemotong, bar feeder, dan sistem monitor terdistribusi di bagian produksi.
  • PLC Delta DVP-ES Series, digunakan untuk mesin pengolah, mesin cetak injeksi, mesin pengemas, mesin tekstil presisi, pergudangan skala besar dan sistem logistik.
  • PLC Delta EH3 Series, dapat digunakan untuk mesin mesin las servo 3 sumbu dengan kecepatan tinggi, mesin pemotong, bar feeder, dan sistem monitor terdistribusi di bagian produksi.
  • PLC Delta ES Series, dapat diaplikasikan untuk mesin pengolah, mesin cetak injeksi, mesin pengemas, mesin tekstil presisi, pergudangan skala besar dan sistem logistik.
  • PLC Delta ES2 Series, diaplikasikan untuk HVAC, mesin injeksi cetakan, manajemen penyimpanan besar, mesin pengemasan, mesin tekstil presisi, dan sistem logistik.
  • PLC Delta EX Series, digunakan untuk mesin pengemas, mesin pemintal, ban berjalan untuk mengontrol kecepatan rotasi, mesin penggulung sebagai pengontrol tegangan, mesin pengolah makan, air mancur lanskap.
  • PLC Delta Slim Series, dapat digunakan untuk mengontrol suhu dan kelembaban PID, mengontrol kecepatan konstan penggerak motor AC 2 sumbu, mengontrol suhu menggunakan pemantau sinyal analog dari seluruh pabrik.

Setiap jenis PLC tersebut memiliki berbagai keunggulan yang dapat dimanfaatkan dunia industri. Secara umum, berikut ini beberapa keunggulan PLC Delta, antara lain:

  • Fleksibel, cukup menggunakan sebuah PLC Delta saja, ada banyak perangkat yang dapat dijalankan sesuai programnya masing-masing.
  • Harga terjangkau, karena PLC Delta menawarkan pengkabelan yang sederhana dan dapat difungsikan sesuai kebutuhan.
  • Jumlah kontak yang banyak, sehingga memudahkan operator untuk melakukan instalasi.
  • Dapat diprogram ulang, melakukan pemrograman, dan koreksi pemrograman dengan mudah.
  • Menyederhanakan komponen tanpa perlu perangkat tambahan, karena PLC Delta sudah terdapat komponen timer, counter, relay, dan komponen lainnya.
  • Jaminan keamanan, sehingga dapat mengantisipasi adanya pencurian data dalam bentuk apapun.

Itulah penjelasan singkat mengenai sejarah perkembangan PLC, yang merupakan teknologi canggih dalam dunia perindustrian. Dengan memahami sejarah perkembangan PLC ini, dunia industri hari ini menyadari keandalan dan keuntungan jangka panjang yang dapat dicapai dengan menggunakan sistem otomatis seperti PLC.

Baca juga: Jenis-jenis PLC Berdasarkan Tipe, Output, dan Ukurannya yang Perlu Kamu Ketahui!

Jika Anda sedang mencari PLC, temukan di Distributor PLC SemarangDelta Mitra Solusindo. Kami merupakan Authorized Distributor dan System Integrator DELTA Industrial Automation di Indonesia. Kami menyediakan berbagai produk DELTA, termasuk jual PLC Delta. Segera hubungi admin untuk mendapatkan penawaran harga terbaik.

Comments are closed.