Istilah sistem kendali dalam teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut
mencakup antara lain menjalankan (start), mengatur (regulasi), dan
menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya, sistem kendali
merupakan suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik, peralatan
mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi
halus serta ketepatan suatu proses kerja.
Sistem kendali mempunyai tiga unsur yaitu
input, proses, dan output.Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang dapat merubah besaran fisik menjadi besaran listrik, misalnya tombol tekan, saklar batas, termostat, dan lain-lain.Transduser memberikan informasi mengenai besaran yang diukur,
kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses
. Bagian proses dapat berupa rangkaian kendali yang menggunakan peralatan yang dirangkai secara listrik, atau juga berupa suatu sistem kendali yang dapat diprogram misalnya PLC.Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan
sinyal output yang selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat berupa motor listrik, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan
peralatan output, besaran listrik
diubah kembali menjadi besaran fisik.
Sistem kendali dibedakan menjadi dua, yaitu sistem kendali loop
terbuka dan sistem kendali loop tertutup.
- Sistem Kendali Loop Terbuka, adalah proses pengendalian di
mana variabel input mempengaruhi output yang dihasilkan.
Gambar dibawah menunjukkan diagram blok sistem kendali loop terbuka.
Dari gambar dipahami bahwa tidak ada
informasi yang diberikan oleh peralatan output kepada bagian
proses sehingga tidak diketahui apakah hasil output sesuai dengan
yang dikehendaki.
- Sistem Kendali Loop Tertutup, adalah suatu proses pengendalian di mana variabel yang dikendalikan (output) disensor secara kontinyu, kemudian dibandingkan dengan besaran acuan. Variabel yang dikendalikan dapat berupa hasil pengukuran temperatur, kelembaban, posisi mekanik, kecepatan putaran, dan sebagainya. Hasil pengukuran tersebut diumpan-balikkan ke pembanding (komparator) yang dapat berupa peralatan mekanik, listrik, elektronik, atau pneumatik. Pembanding membandingkan sinyal sensor yang berasal dari variabel yang dikendalikan dengan besaran acuan, dan hasilnya berupa sinyal kesalahan. Selanjutnya, sinyal kesalahan diumpankan kepada peralatan kendali dan diproses untuk memperbaiki kesalahan sehingga menghasilkan output sesuai dengan yang dikehendaki. Dengan kata lain, kesalahan sama dengan nol.
Pengenalan PLCDi dalam teknik pengendali dibedakan menjadi dua jenis pengendali :
- Pengendali terprogram dengan pengawatan:
- program tetap melalui pengawatan
- program tidak tetap melalui sakelar pilih
- Pengendali terprogram yang tersimpan dengan PLC :
- program tersimpan yang dapat diprogram bebas melalui RAM (Random Access Memory)
- program tersimpan yang programnya tidak dapat diubah-ubah melalui ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable Read OnlyMemory), EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory).
Pengendali terprogram tetap dengan pengawatan dapat dioperasikan
melalui komponen-komponen relai, magnetik kontaktor dan rangkaian
elektronik. Kontak hubung-tutup dari komponen-komponen tersebut yang
melakukan kerja rangkaian pengendali. Melalui kontak-kontak relai
hubungan seri - paralel rangkaian pengendali dibuat. Fungsi pengendali
dapat dihasilkan melalui pengawatan dari komponen-komponen tersebut.
Berikut adalah gambar pengendali dengan pengawatan
:
Element input : tombol tekan S1, S2, S3, S4
Elemen Proses : Relai K1
Elemen Output :Lampu H1
Sambungan antara elemen elemen tersebut melalui pengawatan.
Pada pengendali terprogram dengan PLC, fungsi pengendali tidak tergantung dari pengawatannya. Elemen input ( tombol tekan, sensor ) dan elemen output dihubungkan ke peralatan PLC. Hubungan elemen input dan output tidak dilakukan dengan pengawatan tetapi melalui pemrograman dengan peralatan pemrogram ( Personal Komputer atau peralatan khusus).
Berikut adalah gambar pemrograman dengan PLC.
Elemen Input :
Tombol tekan S1, S2, S3, S4
Elemen Proses :
PLC
Elemen Output :
Lampu H1
Sambungan antara elemen elemen input dan output tidak melalui pengawatan, tetapi melalui program.
Dari gambar diatas dapat dilihat perbedaan antara kendali pengawatan dengan sisten kendali dengan menggunakan PLC.
Berikut adalah keunggulan kendali menggunakan PLC dibandingkan dengan kendali konvensional antara lain :
- Pengawatan sederhana
- Biaya perawatannya murah
- Pemrograman sederhana
- Perubahan program tanpa harus merubah sistem (tidak ada perubahan
instalasi di dalamnya) - Lebih kecil, lebih murah dan lebih stabil dari pada hubungan sistem
kontrol relai
Programmable logic controller (PLC) yang pertama telah dikembangkan
oleh para insinyur General Motor pada tahun 1968, saat mana perusahaan
menemukan jalan buntu untuk mencari pengganti sistem kontrol relai yang
sangat komplek.
Perkembangan berikutnya difokuskan di dalam sistem yang
memungkinkan sambungan dilakukan secara sederhana untuk sinyal-sinyal
biner. Ketentuan-ketentuan seperti bagaimana sinyal-sinyal dihubungkan
adalah menjadi bagian tugas di dalam program kontrol. Dengan sistem
kontrol baru ini menjadi mungkin untuk pertama kali merencanakan sinyalsinyal
pada layar dan menyimpan di dalam penyimpan elektronik.
Sejak itu, tiga dekade telah dilewati, hingga kemajuan yang sangat pesat
telah dilakukan di dalam pengembangan elektronik mikro, seperti halnya
pada PLC. Misalnya, bagaimana mengoptimalkan program tanpa harus
kuawatir dengan kapasitas memori yang terbatas. Sekarang hal ini menjadi
sesuatu yang sangat mudah untuk diatasi.
Selain itu jangkauan fungsinya telah berkembang sangat pesat.
Limabelas tahun yang lalu, visualisasi proses, dan proses analog dengan
menggunakan PLC sebagai kontrol dianggap sebagai suatu impian.
Sekarang, pendukung dari fungsi-fungsi ini telah menyatu dengan banyak
PLC.
