Aktuator dan Controller pada PLC - Aktuator bekerja setelah mendapatkan instruksi (sinyal) dari bagian output controller. Sinyal controller diterima oleh output modul untuk diubah sinyalnya menjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh aktuator. Dengan demikian actuator akan melakukan gerakan yang diinginkan. Jenis actuator dalam sistem otomasi diantaranya :
Silinder digunakan untuk menentukan jenis gerakan yang bersifat lurus. Ada dua macam silinder, yaitu silinder pneumatic dan silinder hidrolik. Silinder Pneumatik menghasilkan 80-100 psi, sedangkan hidrolik dapat menghasilkan tekanan lebih dari 2000 psi.
Solenoid berfungsi sebagai output dan digunakan untuk jenis gerakan yang cepat, kecil dan ringan. Solenoid terdiri dari electromagnet dan kadang-kadang dilengkapi dengan besi batangan. Solenoid dapat berfungsi sebagai relay yang memungkinkan sumber arus lebih rendah menggerakkan switch pengontrol arus pada sumber arus besar.
Relay banyak digunakan sebagai pembangkit sinyal dan sebagai pengunci. Pada rangkaian listrik, relay berfungsi sebagai actuator yaitu menggerakkan silinder atau menyalakan lampu.
Controller PLC
Controller merupakan pusat controlleran dari sistem otomasi. Controller terdiri dari mikroprosesor sebagai puat operasi matematik dan operasi logika, memory sebagai penyimpan data, dan power supply. Jenis-jenis dari controller meliputi
Programmable Logic Controller (PLC),
Personal Computer (PC), serta relai kontrol konvensional.
 |
| Hubungan input dan output deskret dengan PLC |
INPUT DAN OUTPUT DESKRET
Input dan output deskret juga sebagai acuan dari input dan output digital, seperti on atau off. Tombol tekan, limit switch, proximity switch dan kontak dari relay sebagi contoh peralatan yang dihubungkan ke input deskret PLC. Solenoid, relay dan kumparan kontaktor serta lampu indikator sebagai contoh peralatan yang dihubungkan ke output deskret PLC.
Pada kondisi on, input atau output deskret pada PLC dinyatakan sebagai logik 1. Pada kondisi off, input atau output deskret pada PLC dinyatakan sebagai logik 0.
INPUT DAN OUTPUT ANALOG
Input dan output analog adalah kontinyu, sinyal variabel. Jenis sinyal analog bervariasi dari 0 sampai 20 miliamper, 4 sampai 20 miliamper, atau 0 sampai 10 volt.
Pada contoh yang diperlihatkan, level transmiter monitor cairan pada tanki penampungan dan memberikan sinyal analog pada input PLC. Analog output dari PLC memberikan sinyal analog pada alat ukur yang dikalibrasi untuk menunjukan level cairan pada tangki penampungan. Dua output analog yang lainnya, tidak ditunjukan disini, yang dihubungkan pada tranduser pneumatik untuk mengontrol aliran udara mengoperasikan katup. Disini PLC menunjukan bahwa PLC dapat mengontrol secara otomatis aliran cairan masukan dan keluaran tangki penampungan.
 |
| Hubungan input dan output analog dengan PLC. |
Central Processor Unit (CPU)
Central Processor Unit (CPU) adalah sistem mikroprocessor yang terdiri dari sistem memory dan PLC adalah suatu unit pembuat keputusan. CPU memonitor input, output dan variabel yang lainnya serta dasar untuk membuat keputusan pada intruksi yang dilakukan dalam program memori.
 |
| CPU PLC kompak |
Pemerograman Ladder Logic
Program terdiri dari intruksi untuk melakukan tugas secara spesifik. Tingkat kompleksitas dari program PLC tergantung pada kompleksitas suatu aplikasinya, jumlah dan jenis komponen input dan output, dan jenis instruksi yang digunakan.
Ladder Logic (LAD) salah satu bahasa pemerogramman yang digunakan pada PLC. Ladder Logic menyertakan fungsi pemerogramman yang ditunjukan secara grafik menyerupai simbol yang digunakan pada diagram kontrol hard-wired.
Garis vertikal sebelah kiri pada diagram ladder logic menunujukan daya atau penghantar energized. Intruksi Koil output menunjukan penghantar netral atau bagian dari rangkaian. Garis vertikal sebelah kanan, yang menunjukan suatu bagian pada diagram kontrol hard-wired. Diagram ladder logic dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah. Rung yang kadang-kadang dinyatakan sebagai network. Suatu network terdiri dari beberapa elemen kontrol, tetapi hanya satu koil output.
 |
| Ladder diagram. |
Statement List dan Function Block Diagrams
Selama ini program ladder logic masih umum, ada cara lain untuk program PLC. Dua contoh umum yang lainnya adalah statement list dan function block diagram.
Statement list (STL) intruksi yang terdiri dari operasi dan operand. Operasi adalah yang ditunjukan pada sisi kiri. Operand, objek suatu operasi yang ditunjukan pada sisi kanan.
Function balock diagram (FBD) yang mencakup funsi bujur sangkar yang menunjukan input pada sisi kiri dari bujur sangkar dan outputnya ditunjukan pada sisi kanan. Menurut contoh, suatu bagian dari program yang menunjukan beberapa fungsi.
 |
| Jenis-jenis bahasa pemerograman. |
Sebagai tambahan pada LAD, STL dan FBD, jenis-jenis bahasa pemerogramman yang digunakan untuk PLC. Msing-masing jenis pemerogramman memiliki keuntungan dan kerugian. Faktornya seperti aplikasi yang komplek, jenis pemerogramman tersedia untuk model PLC yang spesific, dan pengguna standar dan pilhannya ditentukan oleh jenis pemerogramman yang digunakan untuk aplikasi tertentu.
PLC Scan
Program PLC akan mengeksekusi bagian-bagian proses secara berulang-ulang yang disebut sebagai scan. PLC scan mulai dengan CPU membaca status input. Berikutnya mengeksikusi program aplikasi. Selanjutnya CPU melakukan diagnosa internal dan komunikasi. Akhirnya, CPU menbaharui status output. Proses ini terus berulang selama CPU berada pada posisi mode run. Waktu yang diperlukan untuk melakukan scan tergantung pada ukuran program, jumlah I/O dan kwantitas komunikasi yang diperlukan.
 |
| Proses PLC scanning. |
Jenis dan Ukuran Memori
Kilo, disingkat k, secara normal mengacu pada 1000 satuan. Jika berbicara tentang komputer atau memori PLC, bagaimanapun juga 1 k artinya 1024. Ini dikarenakan pada sistem bilangan biner (210 = 1024). 1 k dapat disebut 1024 bit, byte atau word tergantung konteknya.
Random Access Memory (RAM) adalah memori yang dapat membaca dan menulis data dari berbagai alamat (lokasi). RAM digunakan sebagai area memori sementara. RAM adalah volatile artinya data yang disimpan dalam RAM akan hilang jika dayanya hilang. Backup batere diperlukan untuk menghindari hilangnya data jika terjadi kehilangan daya sesaat.
Read Only Memory (ROM) adalah jenis memori yang digunakan untuk keperluan melindungi data atau program terhapus secara tidak senggaja. Data asli tersimpan dalam ROM dapat dibaca, tetapi tidak dapat dirubah. Tambahannya, memori ROM adalah nonvolatile. Artinya bahwa informasi tidak akan hilang jika terjadi kehilangan daya listrik. ROM secara normal digunakan untuk menyimpan program yang ditentukan oleh kemampuan PLC.
Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) menyediakan tingkat keamanan tehadap bukan otoritas atau perubahan tidak diinginkan pada program. EPROM dirancang untuk menyimpan data yang dapat dibaca, tetapi tidak mudah dimodifikasi. Diperlukan suatu upaya khusus untuk mengubah data EPROM yang diinginkan. UVEPROM (Ultraviolet Erasable Programmable Read Only Memory) hanya dapat dihapus dengan cahaya ultraviolet. EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) hanya dapat dihapus secara elektronik.
Sofware, Hardware dan Frimware
Software adalah nama yang diberikan terhadap intruksi komputer, bagaimanapun juga pada bahasa pemerograman. Pada hakekatnya, software terdiri dari intruksi atau program yang berhubungan langsung dengan hardware.
Hardware adalah nama yang diberikan tehadap semua komponen fisik suatu sistem. Pada PLC, perangkat pemerograman dan kabel koneksi adalah contoh dari hardware.
Firmware adalah sofware aplikasi khusus untuk mengaktifkan (menyalakan) EPROM dan merupakan bagian dari hardware. Firmware pada PLC merupakan utilitas dasar.
 |
| Bentuk fisik ROM, EPROM, RAM. |
Memori yang digunakan pada PLC, seperti PLC S7-200 atau CPM2A, CP1E dan sebagainya seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah ini, termasuk keleluasaan untuk program yang digunakan sehingga lokasi pengalamatan memori untuk menyimpan data. Kwantitas keleluasan program dan data yang tersedia tergantung pada model CPU.
 |
| Hubungan PLC dengan PC. |
Keleluasan penyimpanan intruksi yang digunakan untuk mengeksekusi secara berulang-ulang merupakan bagian dari PLC melakukan scanning. Program yang digunakan adalah perangkat pemerograman yang dikembangkan, seperti personal komputer (PC) dengan perangkat lunak pemerograman, selanjutnya diisikan kepada memori program yang digunakan pada PLC.
Keanekaragaman lokasi pengalamatan memori yang digunakan untuk menyimpan data yang tersedia pada program yang digunakan. Diantara objek yang lainnya, ini termasuk lokasi memori untuk variable data, input dan ouput deskrete, input dan output analog, timer, counter, counter kecepatan tinggi dan sebagainya.
