PC vs. PLC: Memilih Sistem Kontrol yang Tepat untuk Otomasi Industri
Pada tahun 1970, hadirnya PLC atau Programmable Logic Controller mengubah secara permanen cara otomatisasi dilakukan di lingkungan industri. Dikenal dengan desain yang tangguh dan implementasi yang scalable, PLC cepat diadopsi oleh semua produsen besar dan hingga saat ini tetap menjadi standar dalam otomatisasi industri. Allen-Bradley, Omron, Siemens, AEG, dan lainnya menjadi pemimpin dalam manufaktur PLC, dan segera pengontrol ini memiliki kemampuan pemrosesan setara komputer sambil tetap tahan terhadap kondisi industri yang keras.
Minat baru terhadap Personal Computer mulai meningkat pada tahun 1990. Alasan utamanya adalah peningkatan kecepatan prosesor, pengurangan ukuran, dan tren penurunan biaya. Industri juga mulai memasukkan PC ke dalam pabrik mereka karena tingkat kontrol supervisory yang diberikan atas mesin lain, termasuk PLC.
Namun, saat ini baik PLC maupun PC telah mengembangkan fitur serupa, sehingga sulit bagi insinyur kontrol untuk memutuskan produk mana yang harus digunakan. Mari kita lihat fungsi inti dari kedua produk ini.
PLC dirancang sebagai alternatif yang lebih efisien, sederhana, fleksibel, dan tangguh dibandingkan panel relai dan kotak saklar. Secara umum, PLC ditugaskan tugas spesifik yang telah diprogram sebelumnya dan kemudian dieksekusi. Namun, kustomisasi juga merupakan faktor yang harus disediakan oleh PLC, sehingga bahasa dan struktur unik dipilih untuk semua aktivitas pemrograman. Dikenal sebagai "ladder logic", hal ini memungkinkan kustomisasi kode yang cepat sesuai situasi. Di atas segalanya, PLC juga harus tahan terhadap radiasi elektromagnetik, getaran, dan kontaminasi. Seiring waktu, PLC juga harus mengikuti perkembangan teknologi. Segera, koneksi ethernet, kontrol proses PID, dan keselamatan terintegrasi menjadi bagian dari PLC, menambah daftar fitur panjang mereka.
PC akhirnya mengembangkan fitur yang menempatkannya pada garis yang sama dengan PLC dalam hal fungsionalitas. Selain itu, PC mempertahankan ketangguhannya serta kustomisasi karena ketersediaan slot kartu dan port. Kemampuan pemrosesan PC seringkali lebih besar daripada PLC karena mengandung real-time kernel, yang memungkinkannya melakukan tugas yang kritis waktu dan mengimplementasikan algoritma kontrol.
Tujuan akhir adalah kontrol yang tangguh, efisien, dan andal atas aset industri, dan oleh karena itu setiap kredensial PLC dan PC harus dibandingkan secara langsung untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dan kesimpulan yang logis.
Operasi
PLC standar dilengkapi dengan sistem operasi real-time yang menggunakan prosesor khusus untuk memastikan tingkat keandalan yang tinggi selama operasi kontrol. OS PLC dirancang secara khusus untuk menjalankan tugas terkait kontrol, sehingga tidak diperlukan utilitas seperti program antivirus atau pembersih registry. Secara efektif, hal ini meningkatkan throughput pemrosesan sistem, memastikan lebih banyak siklus pemrosesan digunakan untuk memantau parameter kunci.
PC juga dirancang dengan real-time kernel dan sistem operasi terkait, menempatkannya setara dengan PLC dalam hal kemampuan pemrosesan. Keandalan PC sebelumnya gangguan karena pengalaman crash sistem yang cukup umum. Namun, keterbatasan ini segera diatasi dengan OS yang lebih sederhana yang khusus dibangun untuk digunakan di industri.
Oleh karena itu, PLC dan PC saat ini berada pada tingkat yang sama dalam hal operasi.
Integrasi Hardware
Persyaratan industri saat ini tidak lagi sama dengan persyaratan 20 tahun yang lalu. Baik PLC maupun PC diharapkan mengontrol berbagai perangkat untuk komunikasi, pemantauan, dan kontrol, dan oleh karena itu harus memiliki kemampuan ekspansi yang cukup. Protokol komunikasi industri yang umum meliputi Profbus, CANbus, Modbus, EtherCAT, EtherNET/IP, dan lainnya.
Meski baik PLC maupun PC menawarkan opsi fieldbus ini, PLC memiliki semua kemampuan ini secara bawaan. Sebaliknya, PC mungkin memerlukan kartu ekspansi untuk mendukung protokol tertentu. Namun, jumlah slot ekspansi yang lebih besar di PC berarti kustomisasi yang lebih besar mungkin dan berbagai macam antarmuka dapat digunakan untuk operasi.
Hal ini menempatkan PC di atas PLC ketika menangani tugas seperti citra resolusi tinggi lanjutan atau tugas lain dengan persyaratan pemrosesan yang tidak terduga dan beragam. Selain itu, jika tugas yang memerlukan memori besar akan dilakukan menggunakan PLC, maka PLC industri tambahan harus diinstal untuk mengejar parameter dan koneksi yang dinamis.
Keamanan
Spionase siber selalu meningkat seiring dengan meningkatnya konektivitas antara perangkat. Keamanan industri adalah prioritas utama untuk memastikan uptime berkelanjutan dan produktivitas maksimum. Ada dua dimensi dasar keamanan yang menjadi perhatian PLC/PC:
- Memblokir akses tidak sah dari serangan eksternal
- Membatasi akses pengguna sesuai hak/wewenang mereka
Secara tradisional, PLC dianggap imun terhadap serangan malware dan ini benar hingga beberapa batas. PLC memiliki OS khusus dan fungsionalitas terbatas, sehingga risiko serangan lebih rendah dibandingkan PC. Namun, insiden terbaru seperti "Stuxnet", malware yang menargetkan PLC Siemens, telah merusak reputasi PLC sebagai imun terhadap virus. Masih, kasus tercatat dari serangan semacam ini sangat terbatas. Dalam perbandingan, PC sangat rentan terhadap serangan malware dan memerlukan perlindungan antivirus terbaik serta pemantauan.
Pemrograman
Lingkungan dan bahasa pemrograman sangat penting untuk mendapatkan efisiensi optimum, baik dari PLC maupun PC. Perbedaan utama antara PLC dan PC adalah cara program dikembangkan dan dieksekusi. PLC biasanya mengikuti eksekusi program berbasis scan, sedangkan software PC biasanya berbasis event. Berbagai gaya eksekusi berakibat pada filosofi pemrograman yang berbeda.
PLC diprogram menggunakan bahasa yang ditentukan dalam standar IEC 61131-3, yaitu ladder logic atau bahasa vendor proprietary. Dalam perbandingan, program berbasis PC menggunakan bahasa seperti C/C++/.NET. Tidak ada bahasa yang dapat dikatakan lebih baik dari yang lain karena bergantung sepenuhnya pada keahlian programmer. Namun, karena tren yang meningkatnya solusi berbasis PC dan kursus, programmer lebih cenderung menemukan C/C++/.NET lebih fleksibel dibandingkan ladder logic.
Diskusi Biaya
Ini mungkin topik terakhir dalam diskusi, tetapi salah satu yang paling penting. Masalah otomatisasi dan kontrol saat ini bersifat multidimensi dan dapat diselesaikan dalam lebih dari satu cara. Keduanya solusi berbasis PC atau PLC layak untuk beberapa aplikasi, namun kendala utama yang terbukti merugikan adalah biaya yang terkait dengan solusi ini.
Biaya awal solusi berbasis PC mungkin lebih tinggi dibandingkan PLC, namun saat perhitungan yang menuntut dan beban jaringan kompleks perlu diproses, program berbasis PC lebih hemat biaya. Dalam perbandingan, PLC mungkin awalnya murah, namun seiring meningkatnya kemampuan pemrosesan, biayanya mengikuti tren eksponensial.
- Kemampuan Ekspansi vs. Biaya
PC memiliki biaya lebih tinggi daripada PLC ketika tidak diperlukan periferal eksternal karena PLC biasanya mendukung peralatan industri standar. Namun, ketika solusi membutuhkan banyak kontrol eksternal, solusi berbasis PC jauh lebih cocok dibandingkan solusi berbasis PLC.
PLC tidak memerlukan perlindungan berlebih untuk meningkatkan ketangguhan dan pelindungnya. Dalam perbandingan, PC mungkin memerlukan investasi yang cukup besar untuk melindunginya dari efek lingkungan yang keras sehingga uptime maksimum dapat dijamin.
Ingin mengetahui lebih lanjut? Hubungi ahli, atau kunjungi situs web kami: PanelShop.com.
