BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah PLC Programmable Logic Controller (PLC) diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Richard E.Morley yang merupakan pendiri Modicon Coorporation. PLC pertama yang diperkenalkan adalah Modicon 084. Pada pertengahan 1970-an teknologi PLC yang dominan adalah sequenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Procesor AMD 2901 dan konvensional paling banyak digunakan dalam PLC Modicon dan PLC Allen Bradley. Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal tahun 1973, sistem yang pertama adalah Modbus Modicon. Dengan demikian PLC bisa berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin yang dikontrol. Pada tahun 1980 dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protocol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor s Manufacturing Automation Protocol (MAP)). Definisi PLC menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronika yang beroperasi secara digital dan didesain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog. 5
6 Pada tahun 1990 reduksi protocol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protocol-protokol popular yang bertahan pada tahun 1980-an, standar terakhir dari IEC 1131-3. Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi fungsionalnya. 2.2. Pengertian PLC Menurut National Electric Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan intruksi-intruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti : logika, sequen, timming, counting, dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variable masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut : 1. Programmable Menunjukan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah. 2. Logic Menunjukan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic, yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi mengurangi, negasi, AND, OR dan lain sebagainya.
7 3. Controller Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan. PLC dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem control. Fungsi PLC sangat luas, dalam aplikasinya. Secara umum fungsi PLC adalah : a. Sequensial Control PLC memproses input sinyal biner menjadi output untuk keperluan pemprosesan teknik secara berurutan (sequensial), PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sequensial berlangsung dalam urutan yang tepat. b. Monitoring Plant PLC secara terus-menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperature, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator. 2.3. Bagian-bagian PLC Sistem PLC terdiri dari lima bagian pokok, yaitu : 1. Power Supply Power Supply berfungsi memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan tegangan masukan biasanya 24VDC atau 220VAC. Pada PLC Modular biasanya power supply diletakkan terpisah.
8 2. CPU (Central Processing Unit) CPU merupakan bagian utama dari processing PLC. CPU berfungsi untuk melakukan komunikasi data dengan piranti eksternal (PC,dll), interkoneksi pada setiap bagian internal PLC (Module Input dan Output), mengeksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal kepada output. 3. Module Input Module input berfungsi membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti input yang lain. Untuk mendeteksi proses yang sedang terjadi maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi, sinyalsinyal yang terdeteksi dapat berupa sinyal logic atau analog. Setiap module input mempunyai alamat dan nomor urutan khusus yang digunakan selama membuat menjalankan program. 4. Module Output Module output merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat luar (alat) dan berfungsi memberikan sinyal keluaran dari CPU berupa sinyal perintah operasi untuk peralatan yang ingin dikontrol. Perangkat luar output dapat berupa relay, contactor, pilot lamp dan lain-lain. 5. Memori Memori merupakan tempat menyimpan program dan data yang akan dijalankan dan diolah oleh CPU. Dalam PLC, memori sering disebut sebagai FILE. Memori terdiri atas memori program untuk menyimpan program yang akan dieksekusi, memori data untuk menyimpan nilai-nilai hasil operasi CPU,
9 nilai timmer dan counter, serta memori yang menyimpan nilai kondisi input dan output. 2.4 PLC yang digunakan Pada Tugas Akhir ini PLC yang digunakan adalah PLC merk Omron type : CPM1A-30CDR-D-V1, no type ini mempunyai pengertian kode sebagai berikut : CPM1A = Seri ini mempunyai komunikasi serial dan peripheral. 30 = Jumlah input dan ouput, biasanya I/0 = 60% : 40%. C = CPU unit D = Input sensor 24VDC R = Relay output D = Power supply DC 2.5 Software PLC Omron Untuk software pemograman PLC Omron ada dua software yang dapat digunakan, yaitu : 1. Software SYSWIN, software ini adalah produk lama. 2. Software CX-Program, ini merupakan software terbaru dari Omron. CX-PROGRAMER merupakan tool yang terintegrasi dalam software PLC Omron, semua itu terangkum dalam CX-ONE yang didalamnya berisi CX- PROGRAMER, CX-SIMULATOR, CX-DESIGNER dll. CX-Programer adalah software ladder untuk PLC merek Omron. Software ini beroperasi dibawah sistem operasi Windows.
11 Sistem SCADA terdiri dari beberapa bagian, yaitu : 1. Antarmuka manusia dengan mesin ( Human Machine Interface) 2. Unit terminal jarak jauh yang menghubungkan beberapa sensor pengukuran dalam proses. 3. Sistem pengawasan berbasis komputer untuk pengumpul data. 4. Infrastruktur komunikasi yang menghubungkan unit terminal jarak jauh dengan sistem pengawasan. 5. PLC (Programmable Logic Controller). Salah satu hal yang terpenting pada sistem SCADA adalah komunikasi data antar sistem remote (remote station/rtu) dengan pusat kendali. Protokol yang digunakan pada sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya : 1. IEC Standard meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis komunikasi Ethernet. 2. DNP 3.0. 3. Modbus. 2.1. Software SCADA Untuk software SCADA ada beberapa merk yang terdapat dipasaran, diantaranya : Wonderware, Citect, Yokogawa, Indosoft, Iconics dan lain-lain. Wonderware merupakan perusahaan pembuaat software khusus untuk automation industri yang berpusat di California,USA. Wonderware merupakan perusahaan pertama yang membuat Human Machine Interface berbasis Windows. Wonderware memiliki