Sistem kontrol merupakan langkah awal untuk melakukan otomasi instrumen di industri. Proses otomasi dari berbagai komponen dan unit disatukan dengan membuat program pengendali melalui ruang kendali.

Salah satu hal penting ketika membuat sistem otomasi PLC adalah mengetahui dasar sistem kendali. Manakah elemen penggerak, pengendali, dan pembaca sensor. 

Pembahasan ini akan terkait dasar sistem kontrol yang digunakan pada sistem PLC di industri.

Dasar sistem kontrol

Sistem kontrol (sistem kendali) adalah kumpulan komponen yang beroperasi berdasarkan program yang dimasukkan. Prinsip dari sistem kontrol terdiri dari input-process-output yang selalu ada di semua sistem instrumentasi.

Sistem kontrol berguna untuk mengendalikan unit dan operasional secara otomatis. Sistem ini akan berjalan selama Anda memasukan program dengan tepat.

Komponen sistem kontrol 

Terdapat beberapa daftar komponen yang digunakan pada sistem kontrol. Secara umum adalah sebagai berikut:

• Plant
• Sensor
• Controller
• Aktuator
• Feedback

Plant

Plant merupakan komponen fisik yang dibuat untuk mencapai tujuan dari sistem instrumentasi. Sistem ini dapat dikendalikan karena bagian dari input.

Plant didesain untuk menghasilkan output yang berupa sistem mekanik maupun biologis. Semua perangkat plant dapat terlihat melalui SCADA maupun GUI untuk mengendalikan sistem.

Contoh dari plant adalah kulkas, boiler, pengatur suara speaker.

Sensor

Sensor adalah perangkat yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal listrik. Cara kerjanya adalah ketika mendapatkan sinyal listrik, sensor akan memberi umpan, kemudian mengembalikannya ke dalam sinyal fisik.

Sensor yang sering digunakan untuk sistem instrumentasi adalah sensor panas, sensor suhu, sensor cahaya, sensor warna, sensor gerak, hingga sensor kelembaban.

Controller

Controller berguna untuk mengendalikan sistem sesuai dengan program yang diberikan. PID merupakan sistem kontrol yang sering digunakan karena memiliki kemampuan respon cepat terhadap error.

Aktuator

Aktuator memiliki sebutan lain yaitu penggerak. Fungsinya adalah mengubah sistem kontrol menjadi sistem gerak ketika menerima sinyal dari controller.

Peran utama dari aktuator adalah berkomunikasi dengan sensor, controller, dan komponen sistem lainnya. Motor listrik, hidrolik, dan pneumatik adalah aktuator yang sering digunakan di industri.

Feedback

Feedback atau umpan balik berguna untuk menghubungkan output dengan input pada sistem kontrol. Bentuk dari penghubung ini adalah sinyal loop sebagai pemandu controller untuk menyesuaikan dengan input dari program.

Klasifikasi sistem kontrol

Sistem kontrol memiliki klasifikasi berdasarkan jenis sinyal, jumlah input dan output, serta jalur feedbacknya.

Sistem kontrol berdasarkan jenis sinyal

• Sistem kontinyu : Sistem kontrol memiliki sifat mengikuti waktu
• Sistem diskrit : sistem kontrol yang memiliki lebih banyak sinyal diskrit.

Sistem kontrol berdasarkan jumlah input dan output

• SISO (Single Input Single Output)
• MIMO (Multiple Input Multiple Output)

Sistem kontrol berdasarkan jalur feedback

• Sistem kontrol open loop
• Sistem kontrol closed loop

Tipe sistem kontrol

Sistem kontrol di industri memiliki berbagai jenis sesuai dengan tujuannya. Setelah menentukan tujuan sistem, barulah menentukan apa tipe sistem kontrol yang tepat.

Open loop

Sistem open loop terjadi pada perangkat yang inputnya tidak ada komunikasi dengan output. Dengan kata lain, tidak ada feedback dari output.

Jenis sistem ini hanya mengandalkan perintah dari input, kemudian output tidak memberi pengaruh pada produksi.

Closed-loop

Sistem closed loop memiliki tipe dimana hasil dari output dapat mempengaruhi input. Adanya feedback dapat mengubah variabel yang akan dihasilkan suatu output.

On-Off

Sistem kontrol ini bekerja dengan melibatkan sensor. Ketika ada perubahan, sistem akan aktif dan membuat bentuk yang berlawanan.

Sistem jenis ini akan tetap aktif selama durasi tertentu. Apabila telah memenuhi syarat, maka sistem akan mati.

Contoh paling terlihat adalah penggunaan AC. AC tetap menyala selama ada suhu panas dari manusia. Namun begitu, suhu manusia menghilang atau tidak terdeteksi, yang terjadi adalah AC akan mati.

Feedback control

Sistem kontrol umpan balik (feedback control) sangat bergantung dengan sensor dan aktuator. Gabungan sensor dan aktuator dijalankan dengan menyesuaikan output yang ada.

Logic control

Kontrol logika (logic control) fokusnya pada beberapa bagian sistem dengan merekayasa berbagai sistem operasi. Hasilnya adalah sistem operasi dapat berubah-ubah untuk menghasilkan output baru.

Kontrol logika seringkali digunakan sebagai dasar membuat program PLC karena dapat menghasilkan output bervariatif. Melalui cara ini, Anda dapat membuat mengubah susunan program dengan mudah.

Kesimpulan

Dasar sistem kontrol merupakan kumpulan komponen yang terdiri dari tiga alur yaitu input, process, dan output. Keberhasilan sistem kontrol terletak dari bagaimana memilah jenis kendali dan metodenya berdasarkan kasus di industri.