Apa itu PLC

Otomatisasi suatu proses atau peralatan, seperti mengontrol mesin, pabrik perakitan biasanya dilakukan dengan penggunaan komputer kecil disebut programmable logic controller (PLC). Programmable logic controller (PLC) adalah suatu alat pengendali berbasis mikroprosesor yang dilengkapi dengan memori untuk menyimpan instruksi dan melaksanakan fungsi seperti logika, urutan, waktu dan perhitungan untuk mengontrol mesin dan proses.

Biasanya sistem PLC memiliki komponen fungsional dasar unit prosesor (CPU), memori, power supply unit, input / output interface, modul komunikasi dan perangkat pemrograman seperti digambarkan sbb:

• Unit prosesor atau central processing unit (CPU) adalah suatu mikroprosesor yang mengolah sinyal input dan melakukan tindakan-tindakan kontrol sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, dan mengirim sinyal ke output.
• Unit catu daya (Power Supply) yang diperlukan untuk prosesor dan sirkuit input/output
• Perangkat pemrograman (Programming Device) yang digunakan untuk memasukkan program ke dalam memori PLC. Perangkat pemrograman bisa berupa alat khusus atau komputer yang mempunyai kemampuan berkomunikasi dengan PLC
• Unit memori adalah tempat penyimpanan data dan program yang berisi perintah-perintah yang akan dilaksanakan oleh prosesor.
• Modul Input yang merubah signal yang masuk menjadi signal yang dapat diolah oleh PLC.
• Modul Output yang merupakan kebalikan dari modul input dimana signal dari PLC dirubah menjadi signal yang dapat diterima oleh aktuator.

PLC banyak digunakan di dunia industri sebagai sarana untuk mengotomasi proses operasinya. Hampir semua aplikasi yang memerlukan beberapa jenis kontrol listrik memiliki kebutuhan untuk PLC. Beberapa contoh aplikasi PLC antara lain alat pengemasan, material handling, perakitan otomatis atau industri lain yang tak terhitung jumlahnya. Jika anda berprofesi dalam dunia industri manufaktur maka kemungkinan besar anda sudah menggunakannya.

Beberapa keuntungan dengan menggunakan PLC pada suatu mesin atau proses operasi antara lain:

• Ekonomis untuk mengontrol atau mengendalikan sistem yang kompleks
• Fleksible dan dapat diterapkan pada suatu sistem dengan cepat dan mudah
• Kemampuan perhitungan dan respon yang cepat untuk mengontrol sistem yang kompleks
• Penanganan masalah melalui programming sehingga dapat mengurangi downtime
• Handal

Bagaimana Memilih PLC

Dalam memilih PLC diperlukan beberapa tahapan yang meliputi :

1. Tujuan dari penggunaan PLC

• Pengetahuan tentang proses yang akan dikontrol.
• Jumlah dan tipe dari Input/Output.
• Bagaimana proses akan dikontrol.

2. Kriteria pemilihan PLC

• Tipe PLC : micro, mini atau rack.
• Jumlah dan tipe Input/Output
• Kapasitas memori ; ini berhubungan dengan kompleksitas proses dan program.
• Scan time ; ini berpengaruh pada kecepatan respon yang dibutuhkan untuk proses.
• Komunikasi dengan alat lain : ini diperlukan jika PLC tersebut akan berhubungan dengan alat lain atau pengontrolan secara remote (dibahas dalam Supervisory Control and Data Acquisition / SCADA).
• Software : ketersediaan software untuk pemrograman yang kompatibel dengan programming devices yang dimilikinya

3.Kriteria lain yang tidak kalah pentingnya adalah

• Support dari vendor saat dan setelah implemtasi.
• Dokumentasi dan manual.
• Support dari vendor jika terjadi permasalahan.

What is SCADA?

SCADA is an acronym that stands for Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA refers to a system that collects data from various sensors at a factory, plant or in other remote locations and then sends this data to a central computer which then manages and controls the data.

SCADA is a term that is used broadly to portray control and management solutions in a wide range of industries. Some of the industries where SCADA is used are Water Management Systems, Electric Power, Traffic Signals, Mass Transit Systems, Environmental Control Systems, and Manufacturing Systems.

SCADA as a System

There are many parts of a working SCADA system. A SCADA system usually includes signal hardware (input and output), controllers, networks, user interface (HMI), communications equipment and software. All together, the term SCADA refers to the entire central system. The central system usually monitors data from various sensors that are either in close proximity or off site (sometimes miles away).

For the most part, the brains of a SCADA system are performed by the Remote Terminal Units (sometimes referred to as the RTU). The Remote Terminal Units consists of a programmable logic converter. The RTU are usually set to specific requirements, however, most RTU allow human intervention, for instance, in a factory setting, the RTU might control the setting of a conveyer belt, and the speed can be changed or overridden at any time by human intervention. In addition, any changes or errors are usually automatically logged for and/or displayed. Most often, a SCADA system will monitor and make slight changes to function optimally; SCADA systems are considered closed loop systems and run with relatively little human intervention.

One of key processes of SCADA is the ability to monitor an entire system in real time. This is facilitated by data acquisitions including meter reading, checking statuses of sensors, etc that are communicated at regular intervals depending on the system. Besides the data being used by the RTU, it is also displayed to a human that is able to interface with the system to override settings or make changes when necessary.

SCADA can be seen as a system with many data elements called points. Usually each point is a monitor or sensor. Usually points can be either hard or soft. A hard data point can be an actual monitor; a soft point can be seen as an application or software calculation. Data elements from hard and soft points are usually always recorded and logged to create a time stamp or history

User Interface (HMI)

A SCADA system includes a user interface, usually called Human Machine Interface (HMI). The HMI of a SCADA system is where data is processed and presented to be viewed and monitored by a human operator. This interface usually includes controls where the individual can interface with the SCADA system.

HMI's are an easy way to standardize the facilitation of monitoring multiple RTU's or PLC's (programmable logic controllers). Usually RTU's or PLC's will run a pre programmed process, but monitoring each of them individually can be difficult, usually because they are spread out over the system. Because RTU's and PLC's historically had no standardized method to display or present data to an operator, the SCADA system communicates with PLC's throughout the system network and processes information that is easily disseminated by the HMI.

HMI's can also be linked to a database, which can use data gathered from PLC's or RTU's to provide graphs on trends, logistic info, schematics for a specific sensor or machine or even make troubleshooting guides accessible. In the last decade, practically all SCADA systems include an integrated HMI and PLC device making it extremely easy to run and monitor a SCADA system.

SCADA Software and Hardware Components

SCADA systems are an extremely advantageous way to run and monitor processes. They are great for small applications such as climate control or can be effectively used in large applications such as monitoring and controlling a chemical plant or mass transit system.

SCADA can come in open and non proprietary protocols. Smaller systems are extremely affordable and can either be purchased as a complete system or can be mixed and matched with specific components. Large systems can also be created with off the shelf components. SCADA system software can also be easily configured for almost any application, removing the need for custom made or intensive software development.

Remote Monitoring Dengan SMS

Untuk membuat sistem monitoring dengan SMS diperlukan beberapa komponen antara lain :

• Proses atau obyek yang dimonitor

• Sensor yang mengukur besaran yang dimonitor

• Pengolah data dari sensor

• Perangkat komunikasi untuk mengirim atau menerima SMS

Saya telah memasang suatu sistem monitoring yang berada di tempat yang terpisah dari pusat (remote area). Sistem tersebut adalah memonitor isi tangki yang dapat diakses melalui SMS baik dengan handphone atau modem di pusat. Memang saat ini dengan berkembangnya teknologi komunikasi yang semakin canggih, banyak alternatif untuk menerapkan sistem monitoring real time di remote area. Tetapi infrastruktur pendukung harus tersedia dan menjadikan mahal atau tidak ekonomis.

Adapun sistem yang saya pasang hanya membutuhkan beberapa perangkat dan saya rasa cocok dengan kebutuhan real time data di lapangan. Dan yang penting lagi adalah biaya operasional dan peralatan yang cukup murah.

Konfigurasi sistem monitoring tersebut digambarkan sbb:

Isi tangki diukur dengan sensor yang dikirim ke pengumpul signal dalam hal ini saya menggunakan produk dari Advantech (ADAM-6017). Saya memilih ADAM-6017 karena modul ini mempunyai fasilitas antara lain 8 channel Analog Input, 2 Digital Output, Modbus/TCP. Dengan spesifikasi tersebut menjadi sangat mudah dan cocok untuk digunakan keperluan monitoring. Dengan protokol Modbus/TCP, data diambil komputer untuk diproses. Data yang sudah diproses bisa ditampilkan di komputer tersebut atau dikirim melalui modem GSM dalam bentuk SMS jika diminta.

Dengan sistem ini, jika kita membutuhkan data yang diinginkan cukup meminta dengan SMS ke nomor dimana sistem berada dan hanya dalam hitungan detik data terkini bisa diketahui. Tentunya di dalam program dipasang batasan-batasan untuk menjamin keamanan supaya tidak bisa diakses oleh orang yang tidak berkepentingan. Jika data akan diproses lebih lanjut oleh sistem di pusat, maka data bisa dikirim secara periodik pada waktu-waktu tertentu. Akan tetapi jika data digunakan secara online 24 jam, maka sistem SMS ini tidak cocok dan bisa menggunakan cara lain seperti komunikasi secara GPRS.

Jadi pada dasarnya remote monitoring dengan SMS adalah salah satu penerapan teknologi GSM atau GPRS yang diintegrasikan dengan teknologi instrumentasi dan kontrol.

My Introduction to Process Control and Automation

Kini rasanya sudah waktunya untuk berbagi pengalaman mengenai teknologi kontrol. Di blog ini, saya ingin menuangkan pengalaman yang berkenaan dengan teknologi kontrol dimana saya telah berkecimpung dibidang ini selama kurang lebih 10 tahun. Pada periode itu saya terlibat langsung dalam merancang, menginstal, mengimplementasikan teknologi kontrol baik secara hardware maupun software untuk suatu pabrik kimia (Chemical Manufacturing Plant).

Sampai saat ini saya telah mencoba, memasang dan menggunakan peralatan kontrol seperti DCS, PLC, SBC, sensor, aktuator dan software dari berbagai vendor antara lain Honeywell, Omron, Moeller, Advantech, Endress+Hauser, Yokogawa, Plantscape, Daqfactory dll. Disamping itu juga membuat program yang spesifik sesuai dengan kebutuhan di lapangan .

Berbekal pengalaman dan know-how yang saya miliki, saya mengajak para pembaca yang tertarik atau punya ekspertise di bidang ini untuk saling berbagi pengalaman dan tukar informasi karena saya yakin banyak ide atau opini yang lebih baik. Dengan berbagi informasi ini tentunya bisa membuat kita lebih baik dalam penguasaan teknologi kontrol.

Berbagai hal tentang teknologi kontrol antara lain kontrol proses, infrastruktur kontrol (controller, instrumentation dan lain-lain), perangkat lunak (software) dan perkembangannya menjadi fokus perhatian dalam blog ini. Untuk kontrol proses akan dikhususkan pada industri proses yang meliputi landasan teori, analisis dan penerapannya di lapangan. Untuk infrastruktur akan dibicarakan mengenai hardwarenya seperti kontroler (DCS, PLC, PAC, SBC, DDC), instrumentasi dan komunikasi. Sedangkan untuk software akan dibicarakan mengenai pemrograman, visualisasi, SCADA, protokol komunikasi (Fieldbus, Profibus, Modbus, OPC dll.). Kemudian bagaimana mengintegrasikan berbagai komponen pendukung tersebut menjadi suatu sistem kontrol yang menjalankan proses sesuai dengan apa yang dikehendaki.