PLC pertama diperkenalkan pada akhir 1960-an dan ini menjadi sejarah PLC. Programmable Logic Controller atau PLC adalah komputer industri. Hal ini dirancang untuk membantu dalam pengendalian proses manufaktur.
Sektor otomotif adalah industri pertama yang menerapkan PLC ke dalam operasinya. Tujuan mereka adalah mengganti relay dan timer bawaaan dengan PLC dan fleksibel.
Sejak itu, PLC telah diadopsi secara luas sebagai sistem kontrol otomatisasi standar dalam industri manufaktur.
Artikel ini akan membahas sejarah PLC dan bagaimana perkembangannya selama bertahun-tahun.
Sejarah PLC
PLC pertama mulai dikembangkan pada tahun 1968. General Motors merancang spesifikasi untuk ‘Pengontrol Mesin Standar’ dan mendistribusikannya ke vendor untuk mendapatkan penawaran. Beberapa elemen utama dari spesifikasi termasuk:
- Harus menggunakan komponen solid state yang harus modular dan dapat diperluas
- Harus berisi 16 unit yang dapat diperluas hingga 256
- Harus memiliki 16 output yang dapat diperluas hingga 128
- Harus memberikan pemrograman dan pemrograman ulang yang mudah
- Seharusnya tidak kehilangan program yang disimpan selama pemadaman listrik, oleh karena itu, miliki setidaknya 1k memori yang dapat diperluas hingga 4k
Richard E. Morley, yang bekerja untuk rekan-rekan Bedford, merancang perangkat yang dikenal sebagai Modular Digital Controller.
Perangkat ini memenuhi semua persyaratan yang diminta oleh Pengendali Mesin Standar. Ketika Modular Controller diuji di General Motors, menunjukkan pengurangan waktu henti sebesar 60 persen.
PLC Modicon
Menyusul keberhasilan ini, Bedford Associates mengubah namanya menjadi PLC Modicon. Mereka mulai memproduksi Modicon 084, PLC pertama.
Yang membedakan Modicon 084 dengan produk lain di pasaran adalah teknik pemrogramannya. Yang lain menggunakan ‘Pernyataan Boolean’ untuk memanipulasi peralatan mereka.
Aljabar Boolean dibuat oleh matematikawan Irlandia George Boole dan disajikan dalam The Mathematical Analysis of Logic (1847). Matematika Boolean adalah matematika satu dan nol, Benar dan Salah. Pada intinya, ini terdiri dari tiga ekspresi gerbang logika, AND, OR dan NOT. Semua komputer menggunakan logika jenis ini.
Terlepas dari kesederhanaan Logika Boolean dan The Genius of George Boole, program Pernyataan Boolean ( Boolean Statement) baik-baik saja untuk ilmuwan komputer. Namun, bagi plant engineer mereka mengalami kesulitan saat mengerjakannya dibandingkan dengan logika relay.
Para engineer digunakan untuk menyampaikan sistem kontrol yang menggunakan ladder diagram atau diagram tangga. Ini karena setiap kali rangkaian relay ditarik antara phase dan netral bersama, mereka menyerupai anak tangga.
Ide jenius Morley adalah memasukkan ‘logika tangga’ ke dalam sistemnya. Logika Tangga pada dasarnya adalah representasi grafis dari Logika Boolean. Ini adalah pengubah permainan. Para engineer akan merasa lebih mudah untuk memahami dan menggunakannya daripada Logika Boolean.
Pada saat tahun 70-an hampir berakhir, Allen-Bradley dan pesaing lainnya telah mengembangkan sistem yang menyaingi Modicon. Inovasi mulai menjadi kunci untuk merebut pangsa pasar.
PLC menjadi lebih cepat dan lebih kuat. Ada juga alat pemrograman dan dokumentasi yang berkembang pesat.
PLC awal tidak memiliki platform untuk dokumentasi program. Jadi, sebuah program harus ditulis tangan atau digambar di papan gambar sebelum dimasukkan kemudian.
Ini adalah periode yang menyaksikan perkembangan Data Highway oleh Allen-Bradley dan Modbus oleh Modicon. Inovasi ini memungkinkan PLC untuk bertukar informasi satu sama lain.
Ada juga pengembangan terminal pemrograman. Ini memungkinkan pemrogram untuk memasukkan program logika dari jarak jauh. Program akhir kemudian dapat direkam pada kaset kemudian diunduh ke PLC.
Mereka juga bisa menghasilkan cetakan. Ini menghilangkan kebutuhan akan gambar tangan yang menghabiskan banyak waktu.
Tahun 1980-an
Tahun 80-an melihat pengenalan komputer pribadi pertama di kantor. Meskipun tidak dapat membandingkan kecepatannya dengan komputer saat ini, kecepatannya masih jauh lebih cepat daripada menggambar di papan draf.
Faktanya, hampir setiap desainer telah mengganti papan gambar mereka dengan komputer desktop pada saat akhir tahun 1980-an.
Adopsi komputer pribadi tidak diturunkan hanya ke arena desain, tetapi juga lantai toko.
PC mulai digunakan untuk berinteraksi dengan PLC secara langsung. Ditambah dengan peningkatan perangkat lunak, ini membuat monitoring gerakan mesin jauh lebih mudah.
Pada periode ini, program PLC secara luas diakui sebagai alat diagnostik yang paling berguna. Ini memungkinkan pemecahan masalah yang efektif, sehingga banyak yang menganggapnya sebagai jendela ke mesin.
Meskipun demikian, diagnostik mesin masih dalam tahap primitif.
Bahasa pemrograman yang lebih kuat berkembang
Seiring berkembangnya PLC, bahasa pemrograman lain juga dikembangkan. Ini termasuk flow chart, structured text, dan instruction list. Meskipun demikian, ladder diagram tetap populer karena desain grafis dan intuitifnya.
Akhir Tahun 70-an
Pengembangan IEC 61131-3
Salah satu tonggak terpenting dalam sejarah PLC adalah pengenalan spesifikasi International Electrotechnical Commission (IEC) 61131-3 pada tahun 1982.
Itu adalah standar yang harus diterapkan oleh perangkat lunak PLC yang sedang dikembangkan. Ini diterbitkan pada tahun 1993 sebagai Standar Internasional IEC 1131 untuk Programmable Controller.
Pengenalan IEC 61131-3 diperlukan karena membawa konsistensi ke semua produk perangkat lunak di pasar. Hal ini memungkinkan para engineer dan teknisi untuk dengan mudah memahami logika dan aliran program dari perangkat lunak PLC apa pun.
Tahun 1990-an
Saat tahun 90-an bergulir, end user mulai membuat permintaan khusus. Mereka ingin mesin baru mereka datang dengan terminal industri yang memiliki perangkat lunak monitoring PLC.
Manajer pabrik ingin teknisi mereka melakukan pemecahan masalah yang sebenarnya. Dengan demikian, program PLC pada waktu itu sederhana dalam desain.
Dalam upaya untuk menghemat waktu, manajer pabrik ingin memiliki mesin yang dapat memberi tahu mereka apa yang salah. Alih-alih menghabiskan berjam-jam untuk memecahkan masalah.
Inilah yang menyebabkan pengembangan human machine interface (HMI).
Human Machine Interface (HMI)
Prototipe HMI adalah pengganti push button sederhana. Namun, mereka dianggap tidak ekonomis untuk aplikasi yang memiliki kurang dari 20 tombol.
Meskipun demikian, popularitas mereka mulai tumbuh karena produsen mulai menemukan lebih banyak kegunaan untuk mereka.
Informasi monitoring mesin menjadi semakin penting.
Ini termasuk informasi seperti masalah mesin, waktu dalam otomatis, intervensi manual, jumlah produksi, dan banyak lagi. Semua yang dimonitor dan ditampilkan di layar HMI kemudian dikirim ke komputer central di pabrik.
Menjelang akhir tahun 1990-an, fungsi logika control hanyalah sebagian kecil dari apa yang dapat dilakukan oleh program PLC. Ini karena HMI memiliki begitu banyak data sehingga teknisi hampir tidak melihat logika program.
Akhir tahun 90-an melihat pengenalan generasi baru PLC. Perangkat baru inilah yang akhirnya membawa konektivitas internet ke lantai pabrik.
Megabyte menjadi standar baru untuk mengukur memori prosesor. Ada juga pengenalan tipe data yang ditentukan pengguna. Ini memungkinkan manipulasi dan berbagi data mesin dalam banyak cara.
PLC Hari Ini
Sejak awal, selalu ada kebutuhan untuk mengurangi ukuran sistem otomasi untuk membuat dukungan dan pemeliharaan menjadi lebih sederhana. Inilah sebabnya mengapa kami menyaksikan tren berikut dalam teknologi PLC:
Lebih Baik, Lebih Kecil, dan Lebih Cepat
Board rangkaian, prosesor, dan komponen elektronik lainnya menyusut dengan cepat. Perbaikan ini mempengaruhi bagaimana PLC sedang dirancang.
Namun, ada beberapa hal yang mempengaruhi penerimaan terhadap perubahan tersebut. Ini termasuk kebutuhan akan ketangguhan, keandalan, dan stabilitas.
Dengan demikian, peningkatan yang paling umum dalam industri PLC adalah kecepatan. Ini diaktifkan oleh prosesor yang lebih cepat. Mereka meningkatkan cycle time, memiliki fitur komunikasi baru, dan meningkatkan kapasitas memori.
Karena pasar terus menuntut, banyak fungsi dan fitur yang secara tradisional dialokasikan untuk PLC kelas atas beralih ke produk kelas bawah.
Oleh karena itu, Sahabat dapat mengharapkan untuk melihat fitur bercak PLC yang lebih kecil yang terkait dengan mesin tingkat atas. Ini memungkinkan solusi yang lebih kecil dan lebih ringkas yang diinginkan pengguna saat ini.
Ukuran memori
PLC saat ini juga memanfaatkan ukuran dan biaya memori solid-state yang menurun drastis.
Ini memungkinkan penyimpanan data lokal yang ditingkatkan. Hal ini memungkinkan PLC untuk digunakan dalam banyak aplikasi yang secara tradisional membutuhkan sistem akuisisi data yang mahal.
Fitur ini juga memungkinkan untuk utilitas tambahan. Ini termasuk kemampuan untuk menyimpan informasi on-board, sehingga mempercepat pemecahan masalah.
Perangkat Memori
Teknologi lain yang masuk ke pasar kontrol industri adalah perangkat memori portabel. Perangkat ini sangat bermanfaat bagi pengguna PLC.
Mereka memberi penyimpanan ekstra dalam jumlah besar dalam paket kecil. Misalnya, kartu microSD dapat menambahkan hingga 32 GB memori ekstra ke PLC.
Penggabungan PLC dan PAC
Programmable automation controller (PAC) adalah pengontrol industri modular yang dikeraskan. Mereka sering menggunakan prosesor berbasis PC. Hal ini memungkinkan mereka untuk memiliki lebih banyak fleksibilitas dan kedalaman dalam pemrograman.
Untuk waktu yang lama, pemasok di industri kontrol industri telah mengutip perbedaan antara PAC dan PLC.
Namun, seiring berkembangnya teknologi PLC, para engineer otomasi tidak lagi peduli dengan perbedaan mereka. Sebaliknya, mereka akan mulai fokus pada kinerja dan fitur yang tersedia. Ini akan memungkinkan mereka untuk mendefinisikan sistem mereka dengan lebih baik.
PAC dan PLC akan terus bergabung seiring perkembangannya. Ketika itu terjadi, pasti ada peluang di pasar untuk prosesor kelas atas dan kelas bawah.
Karena teknologi perangkat keras terus berkembang, fitur-fitur canggih akan mulai dimasukkan ke dalam prosesor tingkat rendah juga.
Akibatnya, produsen perangkat kelas atas akan dipaksa untuk memasukkan lebih banyak opsi dan fitur ke dalam produk mereka.
Fitur lanjutan
Saat prosesor menjadi lebih cepat dan memori menjadi lebih besar. Ini memungkinkan memberi fitur-fitur canggih ke pasar. Ini termasuk integrasi sistem penglihatan, kontrol gerakan, serta dukungan tersinkronisasi untuk beberapa protokol komunikasi. Semua itu sambil mempertahankan sifat sederhana yang membuat PLC ideal untuk sebagian besar konsumen.
Dalam periode dimana PLC dan PAC saling berhadapan, kami telah menyaksikan perkembangan yang lebih pesat dari kedua produk tersebut.
PAC memungkinkan konsumen mereka untuk menguji batas dari apa yang dianggap sebagai otomatisasi industri tradisional. Hal ini memaksa produsen PAC untuk mengembangkan produk yang dapat memenuhi tuntutan tersebut.
Dengan demikian, desainer produk harus datang dengan desain yang inovatif. Ini menopang komponen yang tersedia dan membangunnya menjadi sistem yang kokoh. Hal ini memungkinkan mereka untuk menahan lingkungan industri yang keras.
Ladder Diagram Is Here to Stay
Seperti disebutkan sebelumnya, sekitar setengah abad yang lalu, ladder diagram menggantikan logika relay bawaan.
Sementara logika tangga membuat segalanya lebih sederhana bagi para iengineer dan teknisi, ia memiliki beberapa kelemahan. Terutama, tidak efisien dalam penanganan data dan kontrol proses.
Ini melihat perkembangan bahasa pemrograman pengontrol industri lainnya oleh IEC 6113. Standar ini mencakup hal-hal berikut:
- Ladder Logic
- Structured Text
- Function Block
- Instruction List
- Sequential Function Chart
Misalnya, sequential flow chart lebih baik untuk kontrol proses. Structured text bagus untuk manipulasi data.
Bahasa lain juga memiliki kelebihan. Meskipun demikian, diagram tangga tetap berada di jalurnya melalui berbagai kemajuan. Ini tetap menjadi bahasa yang paling diinginkan dalam bahasa pemrograman PLC.
Connected Factory
Perubahan paling berdampak yang diharapkan di masa depan PLC adalah integrasinya dengan Perencanaan Sumber Daya Perusahaan. Serta melakukan sinkronisasi dengan sistem komputasi tingkat tinggi lainnya ke lokasi pabrik.
Di masa lalu, mengekstrak data dan memasukkannya ke hulu ke sistem tersebut adalah tugas integrasi utama. Namun, teknologi masa depan diharapkan memiliki fitur, fungsi, dan kait yang memungkinkan integrasi yang disederhanakan.
Bangkitnya Industrial Ethernet dan Industrial Internet of Things (IOT).
Landscape konektivitas industri telah menyaksikan perubahan besar. Industrial Ethernet sekarang menjadi jaringan pilihan di lantai pabrik.
Jaringan Ethernet industri dapat menangani jumlah data yang lebih besar, dan pada kecepatan yang lebih cepat. Ini membuatnya ideal untuk aplikasi kelas atas dan data-berat yang biasanya berisi PLC.
Alasan utama lainnya untuk adopsi Ethernet industri adalah perkembangan terakhir dari Industrial Internet of Things
IoT memungkinkan produsen untuk menghubungkan semua peralatan mereka sehingga mereka berperilaku sebagai satu modul. Ini dimungkinkan oleh konektor dan sensor.
Mereka dipasang ke PLC dan perangkat industri lainnya untuk membuat pengumpulan data lebih efisien. Ini memberi manajer pandangan real-time yang sangat baik tentang apa yang terjadi di lantai, sehingga memastikan area masalah terlihat segera setelah muncul.
Kebutuhan Pengguna
Pemasok controller harus mempertimbangkan kebutuhan pelanggan. Ini berarti datang dengan solusi PLC terbaru.
PLC kemungkinan akan tetap menjadi standar emas untuk controller otomatisasi. Meskipun demikian, banyak perubahan mungkin terjadi dalam pemrograman PLC yang akan meningkatkan tujuan dan kinerjanya.
Dengan demikian, Sahabat dapat mengharapkan PLC menjadi lebih kecil, berisi lebih banyak fitur, dan terus kokoh. Pada dasarnya, ini akan menjadi sistem otomasi industri yang sama sekali baru dengan nama lama.
Sekian artike mengenai sejarah PLC (Programmable Logic Controller), Semoga artikel kali ini dapat memberikan wawasan baru untuk Sahabat Kelas PLC.
Terimakasih.
