Perangkat Keras PLC – PLC adalah sistem kontrol utama yang digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Kita bisa melihat PLC di hampir semua proses industri.
Fungsi PLC adalah merasakan sinyal dari perangkat lapangan (field device), mengirimkan perintah ke perangkat lapangan sesuai dengan logika kontrol, timing, counting, kontrol PID, dll.
PLC terdiri dari komponen logika sehingga sesuai dengan nilai logika input, output akan dihasilkan dan ini akan mengubah status sistem.
Bagaimana seharusnya kita memilih PLC untuk aplikasi industri?
Disebutkan di bawah ini adalah faktor utama yang harus dipertimbangkan saat memilih PLC
• Jenis CPU
• Input Power Supply
• Tegangan DC yang digunakan
• Mode operasi
• Indikator status
• Jumlah Input & Output Digital
• Jumlah Input & Output Analog
• Tegangan I/O
Komponen perangkat keras PLC
Modul adalah PCB yang ditempatkan di selungkup (enclosure), modul PLC terletak di dalam chasis. Jadi listrik harus terputus saat memasukkan atau melepas modul. Modul harus ditangani dengan benar jika tidak, mungkin ada kerusakan sirkuit.
Modul PLC dapat dilihat pada slot, slot diletakkan di dekat backplane, slot terletak di chasis. Backplane adalah bagian chasis dan merupakan PCB besar yang terdiri dari bus alamat, bus data sistem, bus daya, dan konektor.
Modul PLC terdiri dari:
- Modul Power Supply
- Modul Input
- Central Processor Unit (CPU)
- Modul Output
- Sasis PLC
- rak PLC
- Relay
- Modul komunikasi
- Field termination assembly
1. Modul Power Supply
Modul power supply adalah bagian integral PLC dan akan memberikan daya ke modul input dan output dan juga ke prosesor. Pada bagian ini tegangan AC akan diubah menjadi tegangan DC.
2. Modul Input
Modul input PLC ini diperlukan untuk berinteraksi antara perangkat input dan controller. Perangkat input akan terhubung ke modul input, modul input diperlukan untuk merasakan dan mengirim sinyal ke Control Processor Unit (CPU).
Perangkat input akan memberikan informasi status dan ini akan dilakukan oleh perangkat seperti push button dan sensor. Perangkat ini akan terhubung ke modul input. Modul input ini akan memberikan sinyal dari perangkat input pada level tegangan rendah yang sesuai untuk pemrosesan CPU.
Input Analog dan Digital dapat diproses oleh modul input, sebagian besar input Digital digunakan untuk proses industri.
Interface input akan menerima sinyal dari mesin dan ini akan diubah menjadi sinyal yang sesuai yang dapat digunakan oleh CPU.
Jadi pada dasarnya, interface input akan memberikan informasi status mengenai proses yang akan dikendalikan oleh PLC.
Jenis-jenis modul input pada PLC
1. Modul Input Analog
Modul input analog PLC digunakan untuk mengubah sinyal analog yang diterima dari perangkat tertentu seperti sensor tekanan.
Sensor tekanan akan memberikan sinyal analog dan sinyal ini dapat diubah menjadi digital dengan bantuan rangkaian konverter analog ke digital (Konverter A/D atau Konverter A ke D) dalam modul Input Analog.
2. Modul Input digital
Modul input digital PLC ini akan mengubah sinyal input digital menjadi sinyal digital tegangan rendah dan sinyal ini akan diproses oleh CPU sesuai dengan logika kontrol dan respons yang sesuai akan dihasilkan.
3. Central processing unit (CPU)
CPU PLC adalah bagian utama dari PLC dan bagian ini sangat penting untuk melakukan kontrol proses industri. CPU akan melakukan berbagai fungsi logika dan manipulasi data dan ini akan dilakukan dengan bagian input/output.
Perangkat ini akan membantu PLC untuk berkomunikasi dengan komputer, perangkat lapangan, dan juga dapat berkomunikasi dengan PLC lainnya.
Pada fixed PLC, CPU akan terpasang, sedangkan pada tipe modular modul plug-in digunakan. Modul processing (processing module) memiliki dua bagian, satu adalah bagian CPU dan yang lainnya adalah bagian memori.
Eksekusi program akan dilakukan oleh CPU sedangkan bagian memori akan menyimpan program tersebut. Daya yang dibutuhkan untuk prosesor akan disediakan oleh catu daya PLC.
Dalam CPU PLC, kita dapat menemukan mikroprosesor dan mikroprosesor ini dirancang untuk aplikasi kontrol industri. PLC tertentu akan berisi dua prosesor seperti PLC yang toleran terhadap kesalahan.
Fungsi utama CPU PLC
- Menerima informasi status dari perangkat input yang berbeda
- Eksekusi program
- Langkah-langkah yang tepat akan diambil untuk pengoperasian mesin atau prosesnya
- Itu melakukan banyak fungsi logika
- Memberikan sinyal output yang diperlukan untuk mengontrol perangkat output seperti control valve, coil relay, dll.
Mode Operasi PLC terdiri dari:
- Run
- Program
- Remote
1. Run mode
Dalam mode ini, program akan dieksekusi dan juga akan memberi energi pada perangkat output. Dalam mode ini, tidak akan ada pengeditan program online. Kami tidak dapat mengubah mode prosesor dengan menggunakan interface programmer/operator dalam model ini.
2. Program mode
Dalam mode ini, prosesor akan dicegah untuk memindai atau menjalankan program dan output dari pengontrol tidak akan diberi energi. Pengeditan dan entri program dimungkinkan dalam mode ini. Dalam mode ini, kita tidak dapat mengubah mode prosesor dengan menggunakan interface programmer/operator.
3. Remote Mode
Kita dapat mengubah mode prosesor dengan menggunakan ini dengan bantuan interface programmer/operator. Kita bisa memilih mode remote seperti Remote Run, Remote program, atau Remote test mode.
4. Modul Ouput
Perangkat output dan interaksi pengontrol akan terjadi karena modul ini. Perangkat output PLC dapat berupa valve, motor, pompa, lampu, dll.
Sinyal dari CPU untuk mengontrol perangkat lapangan akan berupa sinyal tingkat rendah dan sinyal ini akan diperkuat oleh modul output keluaran.
Fungsi modul i/o pada PLC
- Komunikasi prosesor ke perangkat lapangan difasilitasi
- Koneksi perangkat lapangan ke PLC
- Memfasilitasi koneksi untuk mesin dan proses
- Ini akan memvariasikan kekuatan sinyal input/output sesuai dengan kebutuhan
- Memberikan sinyal diskrit ke PLC dari perangkat input dan mentransmisikan sinyal ON/OFF dari PLC ke perangkat output.
5. Sasis PLC
Kita dapat mendefinisikan sasis sebagai penutup dari PLC modular. Pada dasarnya, ini adalah perakitan perangkat keras yang mengintegrasikan komponen seperti power supply, modul prosesor, dan juga modul I/O.
Bagaimana sasis dibagi menjadi grup I/O?
1. Pengalamatan satu slot
Jenis pengalamatan slot ini digunakan jika satu slot sasis digunakan untuk satu grup I/O
2. Pengalamatan dua slot
Ketika satu grup I/O tersebar di dua slot sasis, maka jenis pengalamatan ini digunakan.
3. Pengalamatan setengah slot
Jika dua grup I/O berada dalam satu slot sasis, maka alamat jenis ini digunakan
6. PLC Rack
Sinkronisasi komunikasi daya dan sinyal dapat dilakukan dalam PLC dengan bantuan rack. Rack PLC terdiri dari banyak modul input dan output, Logical rack terdiri dari 128 point I/O.
Rack akan menggunakan tabel gambar input 8-word dan juga tabel gambar output 8-word. Grup I/O dapat didefinisikan sebagai word yang ada di file tabel gambar output dan juga word yang sesuai di file tabel gambar input.
Jadi dengan bantuan rack PLC, kita dapat dengan mudah menemukan modul I/O di dekat perangkat lapangan dan karena itu, lebih sedikit kabel yang diperlukan. Rack PLC jarak jauh akan memiliki nomor status terpisah sehingga kita dapat dengan mudah menentukan setiap rack.
Rack PLC lokal dihubungkan dengan rack jarak jauh dengan bantuan modul komunikasi. Hanya akan ada satu rack untuk PLC kecil dan karena ini, ia memiliki pengalamatan I/O yang tetap.
Kami dapat menyimpan modul I/O di mana saja di rack, tetapi sebagian besar modul tersebut disimpan bersama untuk memudahkan pengkabelan.
Jadi pada dasarnya, rack PLC adalah komponen yang dapat menampung semuanya, rack dapat memiliki ukuran yang berbeda sesuai dengan modul I/O.
Card dapat berkomunikasi dengan CPU melalui rack dan juga power supply terhubung ke rack dan dengan demikian modul yang terhubung ke rack akan menerima daya DC yang diatur.
Cara menetapkan nomor rack PLC
- Delapan grup I/O adalah satu nomor rack I/O dalam mode pengalamatan apa pun
- Berdasarkan ukuran sasis dan mode pengalamatan, kami dapat menetapkan hingga 4 rack ke prosesor
- Kami tidak dapat membagi rack I/O lokal prosesor untuk lebih dari satu sasis
- Kami tidak dapat menetapkan grup I/O tetap prosesor yang tidak digunakan ke I/O jarak jauh
- Alamat default rack lokal prosesor adalah nol
- Rack tidak dapat dibagi di I/O jarak jauh
7. Relay
Fungsi relay adalah untuk melakukan aksi kontrol, sehingga dengan bantuan alat ini sinyal kontrol akan diubah menjadi aksi kontrol. Isolasi antara modul output dan perangkat lapangan dapat dicapai dengan perangkat ini.
Tindakan besar dapat dilakukan dengan sinyal kecil dan interaksi operator akan berkurang karena perangkat ini. Relay pada PLC juga akan bertindak sebagai insulasi antara tegangan tinggi dan rendah dari bagian rangkaian. Pengoperasian relay dilakukan dengan bantuan medan magnet.
Fungsi utama relay dalam otomatisasi PLC
- Pengendalian jalur perakitan
- Motor starting
- Pengontrolan beban
- Bisa mematikan arus listrik yang besar
- Overheating motor dapat dicegah
- Akan mendeteksi jika arus atau tegangan melebihi batas
8. Modul Komunikasi PLC
Modul komunikasi pada plc berfungsi untuk mentransfer dan menerima data dalam PLC. Contohnya adalah MODBUS jenis protokol komunikasi ini dirancang untuk bertukar data antar perangkat elektronik.
Jadi dengan bantuan protokol komunikasi, PLC dapat berkomunikasi dengan fasilitas industri, seperti komputer atau perangkat lain yang terhubung dengan PLC.
Tujuan utama dari modul komunikasi PLC
- Kami dapat mengubah program dari desktop
- Titik I/O dan elemen memori dapat dipaksakan, dari terminal jarak jauh
- Kita dapat menghubungkan atau menghubungkan PLC ke PLC lain dan juga ke komputer
- Alarm dan data dapat dipantau
Materi mengenai jenis protokol sudah Kita bahas pada artikel sebelumnya.
9. Field termination assembly
Di bagian ini, field signal dari kabel field service akan dirakit dan akan dihubungkan ke card I/O melalui kabel sistem. Field termination assembly dipasang pada kabinet marshaling.
Tujuan utama dari ini adalah untuk menghubungkan sensor dan field aktuator ke modul I/O masing-masing.
Berbagai jenis FTA
- High-level analog input
- Smart transmitter interface
- Low-level analog input
- 120 Vac Digital input (DI)
- 240 Vac Digital input (DI)
- 120/240 solid-state digital output (DO)
- Pulse input
- Serial device interface
- RHMUX
Sekian pembahasan mengenai Perangkat Keras PLC atau Hardware PLC berikut penjelesannya dari masing – masing Komponen PLC. Semoga materi ini bermanfaat.
