Prinsip Dasar dan Cara Kerja PLC

Arsitektur dan prinsip kerja plc

Prinsip kerja Plc: 

• Program kendali PLC akan bekerja dengan urutan langkah seperti digambarkan pada diagram alir Gambar 11.3.
  
  
  
• Pertama, PLC melalui modul inputnya akan membaca sinyal masukan yang didapat dari komponen-komponen input (sensor, saklar, output mesin, dsb) dan tersimpan di modul antar-muka input.
• Program kendali (misalnya seperti gambar (ladder) akan mengendalikan instruksi-instruksi untuk mengubah sinyal input menjadi sinyal output (sesuai instruksi), dan menyimpannya pada modul antar-muka output). Jadi, PLC akan bekerja berdasarkan program kendali tersebut, dan bukan karena sinyal yang diterima dari perangkat input.
• Sinyal output yang tersimpan pada antar-muka output akan bekerja sesuai dengan instruksi yang diterima-nya.

Sistem berbasis plc

Prosesor Plc: 
Jantung dari PLC adalah prosesor PLC. Pada gambar 11-4 (Contoh Sistem Berbasis PLC), prosesor PLC dikelilingi oleh modul input di bagian kiri, dan modul output di bagian kanan, serta catu daya di bagian atas. Untuk sistem yang lebih besar, blok PLC disusun dalam rak-rak. 

1. Backplane: Di dalam rack terdapat struktur bus (yang berfungsi sebagai antarmuka data) dan catu daya untuk modul-modul PLC, yang disebut backplane.
2. Prosesor dan Catu Daya: Prosesor merupakan unit pemroses sentral (CPU) yang akan melakukan semua operasi logika dan melaksanakan semua komputasi matematikal. Di dalam rack jumlah prosesor ini bisa lebih dari satu. Prosesor bekerja dengan mendapatkan catu daya dari modul Catu Daya PLC.
3. Perangkat Pemrograman: Perangkat ini terhubung dengan prosesor, dan digunakan untuk memasukkan program, men-download program, atau untuk meng-edit program yang telah ada di dalam PLC.
   
   
   Perangkat pemrogram dapat berupa PC (Personal Computer) atau pemrogram Handheld (Gambar hal 14).
4. Input dan output interface: Perangkat ini dapat berupa modul khusus atau fixed (menjadi bagian dari satu unit sistem PLC). Jumlah port I/O untuk setiap PLC adalah tetap (tidak dapat diubah-ubah) untuk setiap model (8, 14, 20, 40 dsb).

Input interface membentuk link antara prosesor PLC dengan komponen atau perangkat dari luar yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran fisik melalui sensor, misalnya: panas, tekanan, dsb. Atau perangkat on/off, misalnya: saklar. Komponen-komponen input tersebut biasanya disebut field devices. Modul-modul input PLC juga dapat berfungsi sebagai pengkondisi sinyal, yaitu: mengubah berbagai level tegangan menjadi tegangan DC 0 hingga 5 V yang diperlukan oleh prosesor PLC. Modul input interface terdiri dari: 

• Modul Input DC (Current Sinking),
• Modul Input DC (Current Sourcing),
• Modul Input AC/DC

Output interface membentuk link antara prosesor PLC dengan komponen, atau perangkat, atau sistem dari luar. Modul output interface terdiri dari: 

• Modul Output DC (Current Sinking)
• Modul Output DC (Current Sourcing)
• Modul Output AC
• Modul Output Relay

Input interface

a) Modul Input DC (Current Sinking): 
Modul Input Sinking merupakan modul yang mengalirkan arus ke dalam terminal input modul, jika input diaktifkan. Oleh karena itu, arus mengalir keluar dari komponen input (sensor, saklar, dan sebagainya). 

Jadi komponen-komponen input tersebut dalam hal ini berfungsi sebagai sumber arus (Current Sourcing), dimana masing-masing komponen mempunyai sebuah titik pengukuran bersama (common). Sedangkan modul input mempunyai sebuah common tunggal. 

b) Modul Input DC (Current Sourcing): 
Modul-modul input sourcing mengalirkan arus keluar dari terminal input menuju komponen input, jika input diaktifkan. 

Jadi komponen-komponen input, dalam hal ini berfungsi sebagai komponen yang menerima arus (current sinking). Oleh karena itu, sinyal pada terminal komponen input akan dialirkan ke ground (jika input diaktifkan). 

c) Modul Input AC/DC: 
Modul ini dapat menerima/mengirimkan arus (arus bisa keluar atau masuk ke terminal input), secara bergantian setiap setengah siklus. 

Interface atas akan bekerja sebagai sumber arus atau penerima arus. Interface bawah digunakan untuk output sensor atau saklar dengan sumber AC. 

Output interface

a) Modul Output DC (Current Sinking): 

b) Modul Output DC (Current Sourcing): 

Modul ini mengalirkan arus keluar dari terminal output menuju aktuator. Komponen output berfungsi sebagai penerima arus (Current Sinking). Semua common dari komponen output dihubungkan ke sisi negatif catu daya DC, sedangkan terminal common dari modul dihubungkan ke sisi positif catu daya. 

c) Modul Output AC: 

Modul ini menghubungkan tegangan AC pada aktuator bertipe AC dan tidak pernah disebut sebagai sumber arus atau penerima arus output. Sumber AC dihubungkan antara common modul dan komponen output AC. Modul AC dapat digunakan pada semua aktuator tipe AC jika tegangannya sesuai. 

d) Modul Output Relay: 

Modul ini mempunyai kontak relay Normally Open (N.O) untuk setiap port, yang memungkinkan dialiri arus beban yang lebih besar, yang dapat menggerakkan komponen output DC maupun AC. Blok diagram interface modul output relay ditunjukkan oleh Gambar 12-8d.