Sejarah Perkembangan PLC

Pada tahun 1960, perlunya pengurangan biaya proses produksi dan pemeliharan peralatan sistem kontrol berbasis relai elektromekanik di industri Amerika telah mendorong lahirnya PLC. PLC MODICON (Modular Digital Controller) merupakan jenis pertama PLC yang dipergunakan pada proses produksi untuk tujuan komersial.

Dalam waktu singkat programmable controller (pengontrol terprogram) mulai digunakan secara meluas di industri. Di tahun 1971, PLC telah banyak mengganti sistem kontrol relai, yang merupakan langkah awal menuju otomasi kontrol di industri lainnya, seperti industri makanan dan minuman, pabrik baja, pabrik pembuat kertas, dan lain sebagainya.

Pada tahun 1973, perkembangan PLC di tandai dengan munculnya PLC Modbus yaitu PLC yang mempunyai kemampuan berkomunikasi dengan PLC lainnya dan bisa diletakan lebih jauh dari lokasi mesin yang akan dikontrol.

Selanjutnya pada tahun 1980 an mulai digagas standardisasi komunikasi dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor. Ukuran PLC diperkecil dan pemrograman PLC dengan perangkat lunak melalui Personal Computer mulai diperkenalkan.

Tahun 1990-an dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol protokol populer yang telah digunakan sejak tahun 1980 an. IEC berusaha untuk menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu Standar Internasional. Gambar berikut memperlihatkan perkembangan standardisasi bahasa pemrograman PLC.

bahasa program plc
bahasa program plc

 

Saat ini banyak pengembangan teknologi di industri pengontrol terprogram Pengembangan ini tidak hanya menyangkut rancangan pengontrol terprogram, tetapi juga pendekatan filosofis arsitektur sistem kontrol. Perubahan meliputi perangkat keras dan perangkat lunak PLC. Sehingga sebuah PLC mempunyai operasi program yang lebih cepat, ukuran lebih kecil dengan harga lebih murah, jumlah masukan-keluaran yang lebih banyak, perangkat antarmuka khusus yang memungkinkan piranti dihubungkan langsung ke pengendali, dan sistem komunikasi dengan perangkat lain. Dimasa mendatang produsen pengontrol terprogram tidak hanya mengembangkan produk baru saja, tetapi juga akan mengintegrasikan PLC dengan peralatan kontrol dan manajemen pabrik.

PLC akan terhubung pada sistem jaringan melalui computer-integrated manufacturing (CIM) systems, mengkombinasikannya dengan kontrol numerik, robot, sistem CAD/CAM, personal computer, sistem informasi manajemen, hierarchical computer based systems.

Perkembangan baru dalam teknologi PLC meliputi juga perangkat antar muka dengan operator yang lebih baik, graphic user interfaces (GUIs), dan human-oriented man/machine interfaces. Juga meliputi pengembangan antar muka yang memungkinkan berkomunikasi dengan peralatan, perangkat keras, dan perangkat lunak yang mendukung kecerdasan buatan (artificial intelligence), seperti sistem I/O logika fuzzy.

Instruksi PLC baru akan terus berkembang sesuai kebutuhan dan untuk menambah kecerdasan pada pengendali. Tipe instruksi Knowledge-based and process learning mungkin akan dikenalkan untuk menambah kemampuan sistem

Kelebihan dan Kekurangan Boiler Pipa Air

Sore ini melanjutkan postingan sebelumnya tentang boiler, kali ini akan share kelebihan dan kekurangan boiler pipa air.

Pada  boiler pipa air, air berada  di  dalam pipa-pipa  yang dikelilingi  oleh api  dan gas-gas panas yang  berada di luar  pipa,  sehingga pembentukan uap terjadi di dalam pipa-pipa. Pada dinding   dapur   boiler   pipa   air,   hampir semuanya tertutup oleh  pipa-pipa air. Pipa-pipa  air  ini  berfungsi  sebagai  permukaan  per pindahan  panas,  dan  sebagai  pendingin dinding  dapur  boiler sehingga akan memperpanjang usia pakainya.

boiler pipa air
boiler pipa air

Kelebihan :

  • Baik untuk tekanan uap yang besar.
  • Dengan kapasitas yang sama ukuran lebih kecil.
  • Start awal lebih cepat.
  • Dapat menghasilkan uap yang lebih besar

Kekurangan :

  • Air pengisi harus baik .
  • Membutuhkan banyak batu tahan api
  • Perawatan lebih sulit
  • Peka terhadap perubahan beban dan perlu pengawasan water level kontrol yang sangat baik.

Kelebihan dan Kekurangan Boiler Pipa Api

Boiler atau ketel uap merupakan suatu bejana tertutup yang terbuat dari baja. Boiler berfungsi  untuk mentransfer panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar ke air dalam pipa menjadi uap atau steam yang berguna. Jika air didihkan sampai menjadi steam akan menghasilkan tenaga yang sangat besar yang mudah meledak, sehingga sistem boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik. Uap  ini  digunakan  untuk  proses-proses industri, penggerak, pemanas, dll.

Boiler ada dua macam yaitu Boiler pipa api dan boiler pipa air. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kali ini saya akan berbagi pengetahuan tentang kelebihan dan kekurangan boiler pipa api.

boiler pipa api
boiler pipa api

Pada boiler pipa api, api dan gas panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar mengalir melalui pipa-pipa yang dikelilingi oleh air yang berfungsi sebagai penyerap panas. Panas dihantarkan melalui dinding-dinding pipa dari gas-gas panas ke air disekelilingnya. Boiler pipa api dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas, dan bahan bakar padat.

Boiler pipa api memiliki keuntungan sebagai berikut:
• Konstruksi yang relatif lebih kuat.
• Biaya perawatan murah.
• Pengoperasian dan perawatan mudah.
• Flexibilitas dalam pengaturan dan perubahan beban pada saat pengoperasiannya.

Akan tetapi, terdapat juga beberapa hal yang tidak menguntungkan, diantaranya:
• Kapasitas kecil
• Efisiensi termal rendah
• Lambat mencapai tekanan kerja maksimum

Siklus Brayton Pada PLTG

Siklus ideal yang fluida kerja jalani dalam siklus tertutup pada PLTG adalah siklus Brayton, yang terdiri dari empat proses dalam dapat balik (internally reversible):
1 – 2 Kompresi isentropik (isentropic compression) di kompresor
2 – 3 Penambahan panas tekanan tetap (constant pressure heat addition)
3 – 4 Expansi isentropik (isentropic expansion) di turbin
4 – 1 Pembuangan panas tekanan tetap (constant pressure heat rejection)

Proses yang terjadi pada PLTG adalah sebagai berikut :

  • Pertama, turbin gas berfungsi menghasilkan energi mekanik untuk memutar kompresor dan rotor generator yang terpasang satu poros, tetapi pada saat start up fungsi ini terlebih dahulu dijalankan oleh penggerak mula (prime mover).
    Penggerak mula ini dapat berupa diesel, motor listrik atau generator turbin gas itu sendiri yang menjadi motor melalui mekanisme SFC (Static frequency Converter). Setelah kompresor berputar secara kontinu, maka udara luar terhisap hingga dihasilkan udara bertekanan pada sisi discharge (tekan) kemudian masuk ke ruang bakar.
  • Kedua, proses selanjutnya pada ruang bakar, jika start up menggunakan bahan bakar cair (fuel oil) maka terjadi proses pengkabutan (atomizing) setelah itu terjadi proses pembakaran dengan penyala awal dari busi, yang kemudian dihasilkan api dan gas panas bertekanan. Gas panas tersebut dialirkan ke turbin sehingga turbin dapat menghasilkan tenaga mekanik berupa putaran. Selanjutnya gas panas dibuang ke atmosfir dengan temperatur yang masih tinggi.

Proses seperti tersebut diatas merupakan siklus turbin gas, yang merupakan penerapan
Siklus Brayton. Siklus tersebut dapat digambarkan sebagai berikut :

diagram P-v dan T-s Brayton
diagram P-v dan T-s Brayton

Siklus seperti gambar, terdapat empat langkah:
· Langkah 1-2 : Udara luar dihisap dan ditekan di dalam kompresor, menghasilkan udara bertekanan (langkah kompresi)
· Langkah 2-3 : Udara bertekanan dari kompresor dicampur dengan bahan bakar, terjadi reaksi pembakaran yang menghasilkan gas panas (langkah pemberian panas)
Langkah 3-4 : Gas panas hasil pembakaran dialirkan untuk memutar turbin (langkah
ekspansi)
· Langkah 4-1 : Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar (langkah pembuangan). Salah satu kelemahan mesin turbin gas (PLTG) adalah efisiensi termalnya yang rendah. Rendahnya efisiensi turbin gas disebabkan karena banyaknya pembuangan panas pada gas buang. Dalam usaha untuk menaikkan efisiensi termal tersebut, maka telah dilakukan berbagai upaya sehingga menghasilkan mesin siklus kombinasi seperti yang dapat kita jumpai saat ini. Untuk siklus kombinasi tersebut akan kita bahas selanjutnya.

Pengertian PLTA

Pembangkit Listrik Tenaga Air atau yang biasanya disebut PLTA adalah pembangkit listrik yang menggunakan air sebagai sumber energi awalnya. Air yang banyak ditemui di alam ini mempunyai beberapa bentuk energi sesuai dengan kondisi air tersebut berada :
– Air sungai yang mengalir mempunyai energi aliran / kecepatan dari jumlah air dan kecepatan mengalirnya sedangkan energi potensial / ketinggian akan timbul karena sifat aliran selalu menurun dan kadang jatuh seprti contohnya air terjun.
– Air danau yang jumlahnya sangat besar apabila dibuat bendungan dan dijatuhkan ke suatu tempat akan menghasilkan energi potensial yang besar.

Dari contoh diatas maka terdapat beberapa macam PLTA yang ada didunia saat ini dan juga digunakan oleh PLN yaitu antara lain :
a. PLTA jenis aliran sungai (run off river)
b. PLTA jenis aliran sungai dengan bendungan/dam
c. PLTA jenis danau dengan bendungan
d. PLTA jenis danau dengan terowongan di dasarnya ( kolam tando )
Prinsip kerja dari PLTA tersebut yang paling utama adalah memanfaatkan semaksimal mungkin energi air yang dapat ditangkap oleh peralatan utamanya yang disebut turbin air.

konversi energi PLTA
konversi energi PLTA

demikian penjelasan singkat PLTA 🙂