Dalam merancang suatu sistem kendali yang berbasiskan Programmable logic controllers (PLC) dibutuhkan pendekatan-pendekatan sistematis dengan prosedur sebagai berikut:

a.      Rancangan sistem kendali

Dalam tahapan ini perancang harus menentukan terlebih dahulu sistem apa yang akan dikendalikan dan proses bagaimana yang akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat berupa peralatan mesin ataupun proses yang terintegrasi yang sering secara umum disebut dengan sistem kendali atau control system. Contoh rancangan sistem kendali pada AC

b.      Penentuan I/O

Pada tahap ini semua piranti masukan dan keluaran eksternal yang akan dihubungkan PLC harus ditentukan. Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor, valve dan lain-lain sedangkan piranti keluaran dapat berupa solenoid katup elektromagnetik dan lain-lain. Berikut contoh sistem kendali pada The 7 Day Tea Maker beserta I/O

c.       Perancangan Program

Setelah ditentukan input dan output maka dilanjutkan dengan proses merancang program dalam bentuk ladder diagram dengan mengikuti aturan dan urutan operasi sistem kendali. Pemrograman dalam Programmable Logic Controllers (PLC) dapat kita lakukan secara offline maupun online sehingga kita dapat memasukkan program ke dalam Programmable Logic Controllers (PLC) tanpa mengganggu proses yang sedang berlangsung. Dalam teknik pemrograman ini terdapat cara untuk memasukkan program ke dalam PLC yaitu: 1. Menggunakan ladder diagram (diagram tangga). 2. Menggunakan diagram logic (SFC) 3. Menggunakan kode mnemonik, atau statement list (STL). Berikut contoh ladder diagram pada The 7 Day Tea Maker beserta I/O

d.      Pemrograman

Tahapan ini adalah tahapan pembuatan program sesuai dengan rancangan yang telah dibuat. Dan melakukan pengetesan terhadap program yang telah dibuat dengan jalan simulasi program, yang dapat dilakukan dengan melihat lampu indikator/LED pada output PLC.

e.       Menjalankan sistem

Pada tahapan ini perlu dideteksi adanya kesalahan-kesalahan satu persatu (debug), dan menguji secara cermat sampai kita memastikan bahwa sistem aman untuk dijalankan. Disini diperlukan adanya tes lapangan dengan jalan sebagai berikut: 1. Yakinkan bahwa pengawatan/instalasi sistem perangkat keras (hardware) sudah benar. 2. Memeriksa sambungan kabel ke terminal PLC dan sesuaikan dengan programnya. 3. Tes simulasi hendaknya dilakukan dengan sangat cermat, semua spesifikasi harus diuji sebelum di tes lapangan. Proses scanning program pada Programmable Logic Controller (PLC) memiliki beberapa tahap tergantung dari program yang diberikan dan masing-masing vendor. Namun, hanya 3 (tiga) tahap yang utama, yaitu dapat dijelaskan sebagai berikut:

Tahapan scanning program pada PLC adalah mulai dari membaca input (saklar, sensor suhu, sensor ketinggian air, dan lain-lain), mengeksekusi program, dan memberikan perintah pada luaran system (keran, alarm, pemanas dan lain-lain)

1.      Baca Status Input/ Masukan (read) Sebagai tahap pertama, PLC akan memeriksa status masing-masing keluaran. Bagaimana kondisi yang sedang terjadi pada saat itu (ON atau OFF). Pemeriksaan dilakukan secara menyeluruh dan detail pada masing-masing masukan sebagai langkah identifikasi terhadap keadaan sebelum proses selanjutnya dilaksanakan. Hasil yang telah diperoleh selanjutnya disimpan ke dalam suatu memori yang bersangkutan. Adapun data-data tersebut akan dipergunakan pada tahap selanjutnya.

2.      Jalankan Program (execute) Sebagai tindakan berikutnya, PLC akan melakukan eksekusi terhadap program yang telah dimasukkan oleh pengguna, instruksi demi instruksi dijalankan secara runtut dan teliti. Perintah-perintah awal pada program yang dimasukkan akan sangat mempengaruhi terhadap keadaan yang ada. Jika program diawali dengan memberikan logika 1 (ON) pada masukan pertama, keluaran pertama akan bernilai 1 (ON) pula. Hal tersebut dapat terjadi karena PLC sudah memperoleh data masukan yang mana saja yang ON dan OFF. Dari tahap pertama dapat ditentukan bagaimana kondisi keluaran pertama, harus di-ON-kan atau tidak (berdasarkan status masukan pertama). Tahap ini diakhiri dengan menyimpan hasil eksekusi untuk digunakan kemudian.

3.      Perbaharui Status Output/write Sebagai tahap utama yang terakhir, tindakan yang akan dilakukan PLC yaitu memperbaharui atau mengupdate status keluaran. Pembaharuan status keluaran ini dipengaruhi oleh masukan yang aktif (ON) selama tahap 1 dan hasil dari eksekusi program di tahap 2. Jika masukan pertama statusnya ON, dari langkah 2, program akan menghasilkan keluaran pertama ON, sehingga pada tahap 3 ini keluaran pertama akan diperbaharui menjadi ON. Setelah tahap 3 selesai, PLC akan kembali lagi melaksanakan proses scanning program dari tahap 1, demikian seterusnya. Waktu scan didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk melaksanakan 3 tahap utama tersebut. Pada setiap tahapnya, bisa memiliki waktu tanggap yang berbeda-beda. Waktu tanggap total (total response time) adalah jumlah semua waktu tanggap masing-masing langkah. Sehingga dapat dikatakan bahwa waktu tanggap total merupakan jumlah masukan ditambah waktu eksekusi program ditambah waktu tanggap keluaran akan sama dengan waktu tanggap total. Logikanya, semakin banyak variabel input maupun output yang ada dan banyaknya tingkat eksekusi program mempengaruhi sekali terhadap waktu scan dan waktu tanggap yang semakin besar.

Tugas Proyek

Buatlah perancangan sistem kontrol dari alat yang ada disekitar kamu!