Perbedaan Mikrokontroler Dengan PLC: Perbandingan Secara Terperinci

Pengantar

Karena platform prototipe elektronik seperti Arduino,  dan Raspberry Pi terus mengembangkan  produknya, kemungkinan perangkat digital akan menjadi lebih banyak peminatnya.

Namun produk ini banyak memiliki kesamaan sehingga dapat membingungkan cara kerja dari mikrokontroler dengan Programmable Logic Controllers (PLCs). PLC menawarkan banyak kegunaan dalam otomasi industri.

Hari ini kita akan mempelajari perbedaan antara mikrokontroler dan PLC. Kami akan menjelaskan bagaimana cara kerja dari kedua perangkat ini dan kegunaanya untuk apa saja yang dapat membantu membedakan karakteristik unik dari masing-masing sistem.

Siap belajar lebih banyak? Ayo mulai!

Apa itu Mikrokontroler?

Mari kita mulai dari sisi persamaannya, mikrokontroler adalah komputer. Namun, ini berbeda dari laptop atau komputer pribadi yang biasa Anda gunakan, meskipun semua komputer memiliki fitur yang sama:

1. Central Processing Unit (CPU)
2. Kemampuan memuat program (misal. Komputer desktop memuat browser dari hard disk)
3. Random-Access Memory (RAM) untuk menyimpan variabel
4. Perangkat input dan output untuk memfasilitasi komunikasi (mis. Keyboard, mouse, printer, monitor)

Satu perbedaan utama? Versi yang lebih besar itu adalah "komputer serba guna." Komputer mampu menjalankan ribuan program dan berguna untuk berbagai tujuan. Di sisi lain, mikrokontroler lebih terspesialisasi dan melakukan satu hal dengan baik. contoh aplikasi mikrokontroler silahkan baca Kontrol Kecepatan Motor DC oleh Mikrokontroler

Karakteristik Mikrokontroler

untuk mengetahui lebih lengkapnya mengenai mikrokontroller? Mari kita lihat beberapa karakteristik yang membedakannya.

Tertanam

Mikrokontroler tertanam di dalam perangkat lain.  Mikrokontroller membantu mengontrol tindakan atau fitur perangkat. Untuk alasan itu, Anda mungkin mendengar orang menyebut mikrokontroler sebagai "mikrokontroler tertanam."

Dedicated Tugas

Mikrokontroler hanya didedikasikan untuk satu tugas tertentu, yang dirancang untuk menjalankan satu program tertentu. Berbeda dengan RAM, program ini tetap dalam Read-Only Memory (ROM), di mana tidak berubah.

Daya Rendah

Komputer pada umumnya, yang tetap terhubung ke stopkontak di dinding, akan menggunakan sekitar 50 watt listrik. Mikrokontroler hanya akan menggunakan sekitar 50 miliwatt.

Perangkat Input / Output Khusus

Mikrokontroler akan memiliki perangkat input khusus dan dalam kebanyakan kasus, perangkat output (seperti layar LCD atau LED).

Selain itu, mikrokontroler akan menerima input dari perangkat yang dikendalikannya dan mengirim sinyal ke komponen lain di dalamnya untuk membantu mengendalikannya.

Misal mikrokontroler di televisi. Ia menerima input dari remote control dan kemudian menampilkan output di layar televisi. Di dalam pengontrol mengontrol sistem speaker, pemilih saluran, dan elektronik tabung gambar seperti kecerahan.

Atau pada oven microwave. Pengontrol oven menerima input dari keypad dan menampilkan output pada layar LCD. Selain itu, ia mengontrol relai yang mengelola daya hidup / mati untuk generator gelombang mikro.

Ekonomis dan Kecil

Mikrokontroler harganya sangat terjangkau. Dalam kebanyakan kasus, pengguna mencari yang terkecil dan paling terjangkau yang dapat menyelesaikan pekerjaan.

Ruggedized

Banyak mikrokontroler dapat tahan terhadap panas tinggi dan kondisi yang lebih buruk daripada yang bisa ditangani oleh komputer umum.

Misalnya, mikrokontroler yang mengelola mesin mobil Anda harus tahan terhadap suhu ekstrem yang berkisar dari di bawah titik beku hingga lebih dari 50 derajat Celsius .

Walaupun skenario ini membutuhkan mikrokontroler yang kokoh, tidak semua membutuhkan karakteristik ini. Mikrokontroler yang disematkan pada pemutar Disk Blu-ray, misalnya, tidak perlu ruggedisasi.

Mikrokontroler di Bidang Manufaktur

Karena mikrokontroler sangat hemat biaya dan mencakup beragam komponen aksesori, penggunaannya menjadi lebih umum. Selama bertahun-tahun, penggunaannya berpusat pada dunia pembuat, termasuk klub otomatisasi dan pembuat robot pribadi. 

 

Namun, ketika mikrokontroller memperluas fungsionalitasnya, produsen juga mempertimbangkan untuk menggunakannya dalam aplikasi industri.

Apakah ini langkah bijak? Apakah keduanya sama? Selanjutnya, mari kita lihat apa yang membuat PLC itu berbeda dari Mikrokontroler.

Apa itu PLC?

Setelah kita telah membahas dasar-dasar mikrokontroler, mari kita bandingkan dengan PLC.

Definisi paling dasar? PLC adalah mikrokontroler skala lebih besar. Ini adalah komputer digital industri yang disesuaikan untuk memfasilitasi proses pembuatan yang sulit dan rumit.

 

untuk mengetahui lebih lengkap mengenai PLC silahkan baca Materi Dasar PLC : Panduan untuk Programmable Logic Controller (PLC)

Aplikasi yang paling umum di gunakan:

1. Jalur perakitan
2. Perangkat pembelajaran robot dan mesin
3. Fungsi apa pun yang memerlukan kontrol keandalan tinggi atau proses diagnosis kesalahan

Bagaimana cara kerjanya?

Sebuah PLC menerima informasi dari sensor yang terhubung dan perangkat input. Kemudian, memproses data itu dan menciptakan output berdasarkan parameter yang telah ditetapkan.

 

Bergantung pada pengaturan yang tepat, sebuah PLC bahkan dapat memonitor dan merekam data run-time, menganalisis produktivitas lini mesin atau suhu operasi.

 

Untuk mengetahui karya makalah kita mengenai PLC silahkan baca PROPOSAL SISTEM OPERASI GENERATOR SET OTOMATIS DENGAN PLC

Karakteristik PLC

Apa yang membedakan PLC dari mikrokontroler, PLC industri skala besar, atau solusi kontrol industri lainnya? Mari kita lihat beberapa karakteristik utama.

Input / Output

PLC termasuk CPU yang menyimpan dan memproses data program. Namun, PLC bergantung pada modul input dan output untuk menghubungkannya ke seluruh mesin. Modul I / O ini mengirimkan informasi ke CPU, memicu hasil output tertentu.

Kontrol PLC I / O dapat berupa analog atau digital. Input dapat berkisar dari sensor dan sakelar hingga meter, dan output mencakup relay, katup, drive, dan lampu.

 

Satu kelebihan yang ditawarkan PLC adalah bahwa pengguna dapat menyesuaikan I / O untuk memenuhi persyaratan konfigurasi.

Antarmuka Mesin dan Manusia

Ketika manusia ingin berinteraksi dengan PLC secara real-time, mereka bergantung pada Human Machine Interface (HMI) untuk dapat mengoperasikannya.

 

Ini dapat berkisar dalam skala dari tampilan sederhana dengan tombol dan teks hingga panel layar sentuh yang cerdas seperti elektronik konsumen modern.

Komunikasi

Sementara perangkat I / O adalah permulaan, PLC mungkin juga perlu terhubung ke berbagai jenis sistem. Misalnya, pengguna mungkin perlu mengekspor data aplikasi yang direkam dari PLC dan mengirimkannya ke sistem Pengawasan dan Pengadaan Data (SCADA).

Untuk memfasilitasi fungsi ini, kebanyakan PLC menyertakan banyak port dan protokol komunikasi untuk memastikan bahwa perangkat dapat berkomunikasi dengan sistem lain.

Membandingkan Mikrokontroler dan PLC: Skenario

Meskipun mungkin ada beberapa aplikasi di mana mikrokontroler dapat melakukan pekerjaan yang sama seperti PLC, pengguna harus mempertimbangkan setiap skenario untuk menentukan sistem mana yang terbaik.

Untuk tujuan makalah ini, mari kita gunakan aplikasi industri umum untuk mengilustrasikan poin. Katakanlah, misalnya, pengguna ingin melakukan tugas otomatis kecil.

Dia ingin menggunakan beberapa sensor dan aktuator untuk memberikan output. Dia juga membutuhkan fungsi pelaporan untuk "berkomunikasi" ke sistem kontrol yang lebih besar. Apa yang dibutuhkan adalah program operasi dasar.

PLC kecil akan berfungsi, dalam hal ini. Namun, apakah ini keputusan paling cerdas dan paling ekonomis? Bagaimana dengan mikrokontroler ? Jika Anda dalam permasalahan yang sama, berikut adalah beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan.

Kompatibilitas I / O

Setelah Anda mengetahui jumlah input dan output yang diperlukan, periksa untuk melihat apakah mikrokontroler yang dimaksud menyertakan jumlah I / O yang diperlukan.

Perlu diingat bahwa jenis I / O penting. Anda mungkin dapat menemukan mikrokontroler dengan jumlah I / O diskrit dan analog yang tepat, tetapi mereka mungkin bukan tipe yang tepat untuk aplikasi Anda.

Dalam beberapa kasus, Anda dapat mengonversinya agar sesuai dengan kebutuhan Anda.

Ambil loop saat ini 4-20 mA, misalnya. Seorang pengguna mungkin dapat mengonversikan ini ke loop tegangan 0-5 V dalam sebuah cinch. 

 

Namun, jika PLC menyertakan jenis yang lebih spesifik, seperti output analog dengan modulasi lebar-pulsa (PWM), Anda akan lebih sulit untuk mengubahnya menjadi apa pun, meskipun Anda dapat membeli konverter sinyal untuk memudahkan proses.

Di sinilah PLC dapat digunakan.

Dirancang untuk bekerja dengan sensor industri, sebagian besar akan menawarkan rentang pilihan I / O yang lebih luas. Dengan ini dapat mengurangi kebutuhan untuk konversi eksternal. Selain itu, sebagian besar PLC akan dibangun secara terpisah untuk titik I / O, yang dapat membantu melindungi perangkat dan sirkuit tersebut.

Pemasanga

Sebagian besar mikrokontroler terlihat seperti papan telanjang dengan pin yang tersedia untuk koneksi. Ini dapat membuat pemasangan dan perumahan menjadi lebih sulit, karena pengguna perlu menyediakan daya sendiri dan membuat terminal jika ia ingin menghubungkan perangkat eksternal.

Sistem Operasi dan kontrol yang terlihat

Mikrokontroler mungkin lebih murah, tetapi pengguna mendapatkan sesuai dengan apa yang mereka bayar. Sifatnya yang tanpa tulang berarti bahwa pengguna akan bertanggung jawab untuk mengkodekan segala sesuatu kecuali kemampuan yang paling sederhana.

Dalam kebanyakan kasus, ini baik-baik saja, karena kebanyakan mikrokontroler beroperasi dalam lingkungan pemrograman umum, seperti Linux dan C.

Sebuah PLC juga membutuhkan penulisan aplikasi yang sederhana, meskipun ada lebih banyak hal di dalam yang tidak dilihat oleh pemrogram maupun pengguna. Program pemeliharaan dan pengawas membantu memonitor sistem dan peralatan untuk memastikan perlindungan dan integritas data.

Ambil loop for / next dalam sebuah PLC, misalnya. Jika ada masalah dengan itu dan program macet, itu bisa menghambat kinerja dan menimbulkan masalah keamanan.

Pengawas perangkat lunak akan memulai dan mulai menghitung waktu setiap pemindaian program. Jika satu pemindaian tidak selesai dalam waktu yang ditentukan, itu akan menyebabkan kerugian yang besar. Ini kesalahan PLC dan menempatkannya dalam mode aman sambil memberi tahu pengguna.

Pada saat yang sama, ada pengawas perangkat keras yang memantau perangkat yang terhubung ke PLC. Ketika PLC terhubung dengan modul I / O atau perangkat eksternal (seperti sakelar, sensor, atau aktuator), pengawas menghitung setiap pemindaian saat terjadi.

Jika jumlah pemindaian mulai menurun, ini menandakan masalah dengan PLC. Dalam kebanyakan kasus, ini akan memicu sistem ke mode aman dan mengingatkan pengguna.

Bisakah Anda menambahkan fungsi ini ke mikrokontroler? Jawaban singkatnya adalah "ya" meskipun tidak mudah. Pengguna harus menulis program-program ini dari awal atau menggunakan kembali modul perangkat lunak yang ada, yang keduanya bukan merupakan langkah sederhana.

 

Dari sana, pengguna juga perlu menguji dan memverifikasi perangkat lunak untuk aplikasi yang diberikan, yang juga melelahkan.

Kondisi Industri Tertentu untuk Dipertimbangkan

Bagaimana dengan kondisi industri tertentu? Apakah PLC lebih mampu menahan persyaratan daripada mikrokontroler? Berikut adalah beberapa lingkungan untuk dibandingkan.

Shock dan Getaran

Sebuah PLC mampu menahan goncangan dan getaran dalam jumlah yang besar di lingkungan gudang. Mikrokontroler dapat bekerja juga, meskipun akan memerlukan pertimbangan pemasangan dan koneksi khusus.

Korosi

Di beberapa lingkungan, peralatan ada di sekitar uap dan asap yang dapat merusak kabel dan komponen lainnya.

Kebanyakan PLC menggunakan pelapis yang mengurangi jumlah logam yang terbuka di papan PLC. Demikian juga, kabel PLC termasuk bahan tahan korosi.

Kebisingan

Di hampir setiap lingkungan industri, Anda akan menemukan sistem yang menciptakan kebisingan elektronik, bersama dengan medan magnet. 

 

Bisakah peralatan menahannya? Mikrokontroler yang murah bisa masuk ke mode kesalahan atau kehilangan programnya jika interferensi cukup signifikan.

Namun, PLC memiliki tingkat perlindungan yang lebih baik. Itu bisa tahan kebisingan elektronik standar tanpa masalah.

Tingkat suhu

Sebagian besar mikrokontroler beroperasi paling baik di lingkungan yang stabil dan terkendali suhu, meskipun beberapa Mikrokontroller dapat bertahan pada kisaran yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Namun, selama mereka memilih komponen yang tepat, pengguna dapat memasang PLC di kandang luar yang mengalami suhu ekstrem tanpa khawatir.

Standar Industri untuk Pengujian

Tidak yakin bagaimana cara menguji masing-masing karakteristik di atas? International Electrotechnical Commission (IEC) dan Underwriters Laboratories (UL) telah menggunakan standar yang di gunakan.

 

Setiap sistem PLC akan menyertakan dokumentasi yang berisi daftar tes yang diselesaikan dan metodologi yang digunakan.

Sebagian besar mikrokontroler tidak menjalani pengujian yang sedemikian luas, yang dapat membuatnya lebih sulit untuk mengetahui kemampuan mikrokontroller. Ada juga perbedaan antara papan generik dan papan khusus merek.

Memahami Mikrokontroler vs PLC di Aplikasi Anda

Bergantung pada skenario penggunaan, anggaran, dan ekspektasi program Anda, Anda mungkin dapat menggunakan mikrokontroler atau PLC.

Ingat bahwa meskipun mikrokontroler menawarkan penghematan biaya, sifatnya lebih terbatas daripada PLC. Ini berarti jika Anda mencari sistem untuk masuk ke jaringan industri yang lebih besar, itu mungkin tidak sesuai dengan tugas Mikrokontroller. Namun, itu bisa sempurna untuk proyek kecil dan alat pengajaran lain yang tidak rumit.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini