Silvia Andaresta [PDF]

Citation preview

KOMPONEN – KOMPONEN PENGENDALIAN MOTOR LISTRIK



DISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH PRAKTEK RANCANGAN INSTALASI KENDALI SEMESTER IV



DISUSUN OLEH :



NAMA / NIM



: SILVIA ANDARESTA / 061830311294



KELAS



: 4 LF



DOSEN PENGAJAR



: ANTON FIRMANSYAH, S.T., M.T.



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK KELAS KERJASAMA PT.PLN ( PERSERO ) POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2020



1. KOMPONEN PENGENDALIAN MOTOR A. Kontaktor Kontaktor adalah peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip



induksi



elektromagnetik



yang



berfungsi



untuk



menyambungkan atau memutuskan arus listrik AC. Kontactor atau sering juga disebut dengan istilah relay kontactor dapat kita temui pada panel kontrol listrik. Pada panel listrik kontactor sering digunakan sebagai selektor atau saklar transfer dan interlock pada sistem ATS. a) Kontruksi Kontaktor  Inti Besi Didalam suatu



kontaktor elektromagnetik terdapat



kumparan utama yang terdapat pada inti besi. Kumparan hubung singkat berfungsi sebagai peredam getaran saat kedua inti besi saling melekat.Apabila kumparan utama dialiri arus, maka akan timbul medan magnet pada inti besi yang akan menarik inti besi dari kumparan hubung singkat yang dikopel dengan kontak utama dan kontak Bantu dari kontaktor tersebut. Hal ini akan mengakibatkan kontak utama dan kontak bantunya akan bergerak dari posisi normal dimana kontak NO akan tertutup sedangkan NC akan terbuka. Selama kumparan utama kontaktor tersebut masih dialiri arus, maka kontakkontaknya akan tetap pada posisi operasinya.  Koil Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik



 Prinsip Kerja Koil Bila inti koil pada kontaktor diberikan arus, maka koil akan menjadi magnet dan menarik kontak sehingga kontaknya menjadi terhubung dan dapat mengalirkan arus listrik. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor dapat memiliki koil yang bekerja pada tegangan DC atau AC.



Gambar Konstruksi Kontaktor



b) Prinsip Kerja Kontaktor Prinsip kerja kontaktor sama seperti relay, dalam kontaktor terdapat beberapa saklar yang dikendalikan secara elektromagnetik. Pada suatu kontaktor terdapat beberpa saklar dengan jenis NO (Normaly Open) dan NC (Normaly Close) dan sebuah kumparan atau koil elektromagnetik untuk mengendalikan saklar tersebut. Apabila coil elektromagnetik kontaktor diberikan sumber tegangan listrik AC maka saklar pada kontaktor akan terhubung, atau berubah kondisinya, yang semula FF menjadi ON dan sebaliknya yang awalnya ON menjadi OFF. Untuk memahami prinsip kerja kontaktor dapat dilihat dari gambar skema kontaktor berikut.



Gambar Skema Kontaktor



Pada saat teminal A1 dan A2 diberikan sumber tegangan maka koil akan menari tuas saklar pada kontaktor, setiap saklar dengan tipe NO (03 04, 13 14, 23 24) akan berubah menjadi ON dan setiap saklar tipe NC (31 32, 41 42) akan berubah menjadi OFF. Saklar kontaktor tipe NO pada umumnya memiliki kapasitar mengalirkan arus yang lebih besar daripada saklar tipe NC kontaktor.



c) Jenis-Jenis Kontaktor Kontaktor yang beredar dipasaran pada umumnya dibedakan berdasarkan kemapuanya dalam mengontrol tegangan listrik AC. Di pasaran kontaktor dibedakan menjadi 2 tipe yaitu :  Kontaktor 1 Phase  Kontaktor 3 phase Kontaktor 1 phase digunakan untuk mengontrol arus listrik AC 1 phase, sedangkan kontaktor 3 phase digunakan untuk mengontrol aliran listrik AC 3 phase. Pada kontaktor 1 phase minimal terdapat 2 saklar utama, sedangkan pada kontaktor 3 phase minimal terdiri dari 3 saklar utama.



B. Limit Switch Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar di bawah.



Gambar Konstruksi Dan Simbol Limit Switch



C. Saklar Toggle Saklar toggle adalah bentuk saklar yang paling sederhana, dioperasikan oleh sebuah tuas toggle yang dapat ditekan ke atas atau ke bawah. Berbeda dengan tombol tekan yang hanya bekerja saat tombol ditekan, saklar togel bekerja layaknya saklar biasa yang terdapat dua posisi yaitu ON dan OFF. Saklar Toggle ini menghubungkan atau memutuskan arus dengan cara menggerakkan toggle/tuas yang ada secara mekanis. Cara kerja saklar toogle adalah pada saat saklar ditekan maka saklar tersebut akan mengalirkan arus listrik dan pada saat dilepas maka saklar tersebut masih dapat mengalirkan arus listrik. Dan baru saat saklar ditekan kembali maka saklar akan memutuskan arus listrik. Intinya jika ingin melakukan perubahan kondisi on/off pada saklar maka harus dengan melakukan penekanan pada saklar.



Gambar Saklar Togel (Toggle Switch)



Gambar Konstruksi Saklar Togel



D. Saklar Selektor Selector Switch atau Saklar Pemilih adalah saklar yang dioperasikan dengan cara memutar dan biasanya digunakan pada rangkaian yang memerlukan pilihan lebih dari 2 posisi. Penggunanya dapat memutar dengan jari tangannya untuk memilih posisi tertentu. Selector Switch ini biasanya diaplikasikan pada Pencatu Daya untuk memilih tegangan yang diinginkan, sebagai pemilih fungsi pengujian (Ohm, Volt, Ampere) pada Multimeter, Pemilih Suhu pada Oven dan lain sebagainya. Pada umumnya, tuas atau kontak Selector Switch ini akan menetap di satu posisi, namun ada juga Selector Switch atau Saklar Pemilih yang memiliki mekanisme pegas internal untuk mengembalikannya ke posisi semula apabila tidak ada yang menahannya (Contoh Selector Switch pada starter mobil). Selector Switch atau Saklar Pemilihnya juga sering disebut dengan Rotary Switch.



Gambar Kontruksi saklar selektor.



E. Push Button Pada umumnya Push Button NO berwarna hijau dan untuk Push Button NC berwarna merah. Prinsip kerja Push Button NO adalah apabila dalam keadaan normal (tidak ditekan) maka kontak tidak berubah atau bisa dikatakan jika tidak ditekan maka tidak akan ada aliran listrik namun apabila di tekan maka akan ada aliran listrik yang lewat. Sedangkan prinsip kerja Push Button NC adalah kebalikan dari



Push Button NO yaitu sebelum ditekan aliran listrik sudah ada (mengalir) namun jika ditekan berarti kita memutuskan aliran listrik teresebut. Kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri. Push Button pada umumnya memiliki konstruksi yang terdiri dari kontak bergerak dan kontak tetap. Dari konstruksinya, maka push button dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu: 



Tipe Normally Open (NO) Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.



Gambar PB NO







Tipe Normally Close (NC) Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.



Gambar PB NC 



Tipe NC dan NO Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.



Gambar PB NO & NC



F. Fuse / Sekering a. Fungsi Pengaman Lebur Fuse atau Pengaman Lebur (PL) berfungsi sebagai pengaman pada sistem distribusi terhadap arus gangguan yang terjadi pada jaringan distribusi atau trafo distribusi.



b. Prinsip Kerja Pengaman Lebur Jika arus yang melewati Pengaman Lebur melebihi nilai arus rating nominal dari Pengaman Lebur maka elemen lebur akan panas dan



terus meningkat jika telah mencapai titik leburnya maka elemen akan melebur.



c. Konstruksi Pengaman Lebur



Gambar Konstruksi Fuse  Filler Material: Media pendingin. Ketika terjadi beban lebih akan menimbulakan panas pada element. Panas ini akan di serap oleh filler material sehingga panas yang ditimbulkan dari kondisi overload atau beban lebih bisa di redam. Filler material ini berbentuk pasir silica.  Elemen: Konduktor yang telah dikalibrasi dan terpasang di dalam sekering, dimana akan meleleh saat mengalami arus yang berlebihan. Bagian ini tertutup oleh badan sekering dan mungkin dikelilingi oleh media pendinginan busur seperti pasir silika. Bagian ini terkadang disebut sebagai link.  Fast-Acting Fuse: Ini adalah sekering tanpa ada waktu-delay yang dirancang untuk bekerja dalam kondisi overload. Kadangkadang disebut sebagai "sekering elemen tunggal" atau "sekering non-delay".  Ferrule: Terminal kuningan, tembaga atau tembaga dari sekering dengan rating amp sampai 60 ampere. Terminal silinder ini terdapat di setiap ujung sekring dan masuk ke klip sekering.



G. Timer Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi Magnet dan menggunakan rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor listrik akan bekerja bila motor listrik mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi mekanis dan menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu. Lamanya waktu tunda diatur berdasarkan besarnya pengisisan kapasitor. Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC. Kumparan Timer Kontak langsung Kontak timer Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO. Pada umumnya timer memiliki 8 buah kaki yang 2 diantaranya merupakan kaki koil sebagai contoh pada gambar yaitu kaki 2 dan 7, sedangkan kaki yang lain akan berpasangan NO dan NC, kaki 1 akan NC dengan kaki 4 dan NO dengan kaki 3. Sedangkan kaki 8 akan NC dengan kaki 5 dan NO dengan kaki 6. Kaki kaki tersebut akan berbeda tergantung dari jenis relay timernya. Simbol timer ditunjukkan pada gambar dibawah:



Gambar Simbol Timer



Konstruksi Kaki timer pada gambar adalah konstruksi kaki timer 8 kaki omron :



Gambar Simbol Kaki Timer



Rangkaian Timer ini memiliki kontak NO dan juga kontak NC, seperti pada magnetik kontaktor, hanya bekerjanya berdasarkan waktu yang telah ditentukan.



Gambar Timer Omron tipe H38R



H. Counter Counter adalah rangkaian elektronika yang befungsi untuk melakukan penghitungan angka secara berurutan baik itu perhitungan maju



ataupun



perhitungan



mundur.



Yang



dimaksud



dengan



perhitungan maju adalah di mana rangkaian akan menghitung mulai dari angka yang kecil menuju angka yang lebih besar dan sebaliknya



untuk perhitungan mundur. Perintah perhitungan pada suatu Counter dikendalikan oleh masukan signal yang masuk pada terminal input signalnya. Contoh counter dan diagram terminal ditunjukkan seperti pada gambar di bawah:



Gambar Contoh dan Diagram Terminal Counter Counter secara umum digunakan sebagai alat penghitung dalam sebuah proses, seperti halnya menghitung jumlah benda yang melewati sebuah jalur produksi pada gambar di bawah.



Gambar Jalur Proses Counter Sistem tersebut menggunakan counter untuk menghitung jumlah botol yang melintas pada konveyor. Counter akan memiliki nilai target tertentu



untuk



dicapai,saat



nilai



tersebut



tercapai



counter



akan memutuskan bagaimana dan kapan menyesuaikan outputnya berdasarkan beberapa opsi yang dipilih oleh pengguna. I.



Lampu Indikator Lampu-lampu indikator merupakan komponen yang digunakan sebagai lampu tanda. Lampu-lampu tersebut digunakan untuk berbagai keperluan misalnya untuk lampu indikator pada panel penunjuk fasa R, S dan T atau L1, L2 dan L3. Selain itu juga lampu indikator digunakan sebagai indikasi bekerjanya suatu sistem kontrol misalnya lampu indikator merah menyala motor bekerja dan lampu indikator hijau menyala motor berhenti.



Gambar Kontruksi lampu indikator.



Gambar Penggunaan lampu indikator.



Menurut gambar rangkaian berikut ini, jika motor di stop, kontak normaly close kontaktor Mb tertutup, dan lampu indicator warna hijau menyala.



Gambar Penggunanan lampu indicator pada rangkaian kontrol.



Jika kumparan kontaktor energize, lampu indikator merah menyala mengindikasikan bahwa motor jalan (berputar). Dalam kondisi ini, kontak Mb menjadi terbuka, dan lampu indicator hijau padam. Lampu indikator merah dihubungkan parallel dengan kumparan kontaktor sehingga motor akan berputar terus jika lampu indikator tersebut terbakar.



Gambar Kumparan kontaktor energize.



Jika terjadi beban lebih, kontak normaly close OL terbuka, motor berhenti dan lampu indikator merah menyala, kontak Mb terbuka, lampu indikator hijau menyala dan kontak normaly open OL tertutup, lampu indikator kuning (A) menyala



Gambar Saat terjadi beban lebih (over load).



J. Jenis – Jenis Sensor Berikut ini adalah jenis-jenis Sensor berdasarkan penggunaannya.



a) Akselerometer ( Accelerometer ) Sensor Akselerometer adalah sensor yang mendeteksi perubahan posisi, kecepatan, orientasi, goncangan, getaran, dan kemiringan dengan gerakan indra. Akselerometer analog ini dapat digolongkan lagi menjadi beberapa yang berbeda berdasarkan variasi konfigurasi dan sensitivitas. Berdasarkan pada sinyal keluaran, Akselerometer analog menghasilkan tegangan variabel konstan berdasarkan jumlah percepatan yang diterapkan pada Akselerometer. Selain Akselerometer Analog, Akselerometer ini juga digital.



b) Sensor Cahaya ( Light Sensor ) Sensor Cahaya atau Light Sensor adalah Sensor analog yang digunakan untuk mendeteksi jumlah cahaya yang mengenai Sensor tersebut. Sensor cahaya analog ini dapat diklasifikasikan lagi menjadi beberapa jenis seperti fotoresistor, Cadmium Sulfide (CdS), dan fotosel.  Jenis – Jenis Sensor Cahaya



Dilihat dari perubahan output sensor cahaya maka sensor cahaya dapat dibedakan kedalam 2 tipe yaitu : 1)



Sensor cahaya tipe fotovoltaik



2)



Sensor cahaya tipe fotokonduktif Kemudian apabila dilihat dari cahaya yang diterima



sensor cahaya tersebut, maka sensor cahaya dapat dibagi dalam beberapa tipe sebagai berikut : 1)



Sensor cahaya infra merah



2)



Sensor cahaya ultraviolet



c) Light Dependent Resistor ( LDR ) Light dependent resistor atau LDR dapat digunakan sebagai sensor cahaya analog yang dapat digunakan untuk menghidupkan



dan



mematikan



beban



secara



otomatis



berdasarkan intensitas cahaya yang diterimanya. Resistansi LDR akan meningkat apabila intensitas cahaya menurun. Sebaliknya, Resistansi LDT akan menurun apabil intensitas cahaya yang diterimanya bertambah.  Prinsip Kerja LDR Ketika cahaya mengenai jalur sulphida { lihat gambar 3 } maka energi proton dari cahaya akan diserap sehingga terjadi perpindahan elektron dari band valensi ke band konduksi.



Akibat



mengakibatkan



perpindahan



hambatan



dari



elektron



tersebut



cadmium



sulphida



berkurang sehingga banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Pada saat cahaya terang banyak elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor, sehingga akan lebih banyak elektron bebas yang mengangkut muatan listrik.



Pada kondisi ini LDR menjadi konduktor yang baik karena memiliki hambatan yang kecil. Sedangkan saat cahaya redup atau gelap elektron yang lepas sedikit sehingga hanya sedikit elektron bebas yang mengangkut muatan listrik. Pada kondisi ini LDR mempunyai hambatan yang besar sehingga menjadi konduktor yang buruk.  Konstruksi LDR LDR terbuat dari bahan semikonduktor cadmium sulfide yang berbentuk cakram tediri dari 2 buah elektroda pada permukaannya. LDR konstruksinya terdiri dari beberapa bagian, berikut ini gambar konstruksi LDR {gambar 3} :



Gambar Konstruksi LDR



Keterangan : 1. Cadmium Sulphida Wire { Bahan semikonduktor photoconductive



pada



permukaan



LDR



}yang



berbentuk garis atau jalur melengkung menyerupai bentuk kurva. 2. Glass



Cover



{



Lapisan



bening



pada



seluruh



permukaan LDR }. 3. Kontak Elektroda. 4. Badan LDR { Terbuat dari metal/plastic/keramik }. 5. Kaki Terminal LDR.



d) Sensor Suara (Sound Sensor) Sensor Suara adalah Sensor analog yang digunakan untuk merasakan tingkat suara. Sensor suara analog ini menerjemahkan amplitudo volume akustik suara menjadi tegangan listrik untuk merasakan tingkat suara. Proses ini memerlukan



beberapa



sirkuit,



dan



menggunakan



mikrokontroler bersama dengan Mikrofon untuk menghasilkan sinyal output analog.



e) Sensor Tekanan (Pressure Sensor) Sensor Tekanan atau Pressure Sensor adalah Sensor yang digunakan untuk mengukur jumlah tekanan yang diterapkan pada sebuah sensor. Sensor tekanan akan menghasilkan sinyal keluaran analog yang sebanding dengan jumlah tekanan yang diberikan. Sensor piezoelektrik adalah salah satu jenis sensor tekanan yang dapat menghasilkan sinyal tegangan keluaran yang sebanding dengan tekanan yang diterapkan padanya.  Prinsip Kerja Sensor Tekanan Perubahan tekanan pada kantung menyebabkan perubahan posisi inti kumparan sehingga mengakibatkan perubahan induksi magnetik pada kumparan. Kumparan yang digunakan adalah kumparan CT (center tap), dengan demikian



apabila



inti



mengalami



pergeseran



maka



induktansi pada salah satu kumparan bertambah sementara induktansi pada kumparan yang lain berkurang. Kemudian pengubah sinyal berfungsi untuk mengubah induktansi magnetik yang timbul pada kumparan menjadi tegangan yang sebanding.



 Konstruksi Sensor Tekanan



Gambar Konstruksi Sensor tekanan



f) Sensor Suhu (Temperature Sensor) Sensor Suhu atau Temperature Sensor adalah Sensor tersedia secara luas baik dalam bentuk sensor digital maupun analog. Ada berbagai jenis sensor suhu yang digunakan untuk aplikasi yang berbeda.Salah satu Sensor Suhu adalah Termistor, yaitu resistor peka termal yang digunakan untuk mendeteksi perubahan suhu. Apabila Suhu meningkat, resistansi



listrik



dari



termistor



akan



meningkat



juga.



Sebaliknya, jika suhu menurun, maka resistansi juga akan menurun.  Jenis – Jenis Sensor Suhu 1. Termostat (Thermostat) Thermostat adalah jenis Sensor suhu Kontak (Contact Temperature Sensor) yang menggunakan prinsip Electro-Mechanical. Thermostat pada dasarnya terdiri dari dua jenis logam yang berbeda seperti Nikel, Tembaga, Tungsten atau aluminium. Dua Jenis Logam tersebut kemudian ditempel sehingga membentuk BiMetallic strip. Bi-Metallic Strip tersebut akan bengkok



jika mendapatkan suhu tertentu sehingga bergerak memutuskan atau menyambungkan sirkuit (ON/OFF). Thermostat sering digunakan pada peralatan listrik seperti Oven, Seterika dan Water Heater.



Gambar Thermostat



2. Thermistor Thermistor adalah komponen elektronika yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh Suhu. Thermistor yang merupakan singkatan dari Thermal Resistor ini pada dasarnya terdiri dari 2 jenis yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya akan meningkat tinggi ketika suhunya tinggi dan NTC (Negative



Temperature



Coefficient)



yang



nilai



resistansinya menurun ketika suhunya meningkat tinggi. Thermistor yang dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan ini terbuat dari bahan keramik semikonduktor seperti Kobalt, Mangan atau Nikel Oksida yang dilapisi dengan kaca. Thermistor (PTC/NTC) banyak diaplikasikan kedalam



peralatan



Elektronika



seperti



Voltage



Regulator, sensor suhu kulkas, pendeteksi kebakaran, Sensor suhu pada Otomotif, Sensor suhu pada



Komputer, sensor untuk memantau pengisian ulang Baterai pada ponsel, kamera dan Laptop.



Gambar Thermistor PTC dan NTC



3. Resistive Temperature Detector (RTD) Resistive Temperature Detector atau disingkat dengan RTD memiliki fungsi yang sama dengan Thermistor jenis PTC yaitu dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan



suhu.



Namun



Resistive



Temperature



Detector (RTD) lebih presisi dan memiliki keakurasian yang lebih tinggi jika dibanding dengan Thermistor PTC. Resistive Temperature Detector pada umumnya terbuat dari bahan Platinum sehingga disebut juga dengan Platinum Resistance Thermometer (PRT).



Gambar RTD



4. Thermocouple (Termokopel) Thermocouple adalah salah satu jenis sensor suhu yang paling sering digunakan, hal ini dikarenakan rentang suhu operasional Thermocouple yang luas yaitu berkisar -200°C hingga lebih dari 2000°C dengan harga yang relatif rendah. Thermocouple pada dasarnya adalah sensor suhu Thermo-Electric yang terdiri dari dua persimpangan (junction) logam yang berbeda. Salah satu Logam di Thermocouple dijaga di suhu yang tetap (konstan) yang berfungsi sebagai junction referensi sedangkan satunya lagi dikenakan suhu panas yang akan dideteksi. Dengan adanya perbedaan suhu di dua



persimpangan



tersebut,



rangkaian



akan



menghasilkan tegangan listrik tertentu yang nilainya sebanding dengan suhu sumber panas.



Gambar Thermocouple



g) Sensor Ultrasonik (Ultrasonic Sensor) Sensor Ultrasonik adalah jenis sensor non-kontak yang dapat digunakan untuk mengukur jarak serta kecepatan suatu benda. Sensor Ultrasonik bekerja berdasarkan sifat-sifat gelombang suara dengan frekuensi lebih besar daripada rentang suara manusia. Dengan menggunakan gelombang suara, Sensor Ultrasonik dapat mengukur jarak suatu objek



(mirip dengan SONAR). Sifat Doppler dari gelombang suara dapat digunakan untuk mengukur kecepatan suatu objek.  Prinsip Kerja Ada 3 prinsip kerja dari sensor ultrasonik yaitu : 1) sinyal dipancarkan melalui pemancar gelombang ultrasonic. 2) sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi berkisar 344 m/s 3) dan yang terakhir sinyal yang sudah diterima akan diproses untuk menghitung jaraknya.



Gambar Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik  Konstruksi Sensor Ultrasonik



Sensor ultrasonik terdiri dari : a. Transmitter (Pemancar) : berfungsi untuk memancarkan gelomban ultrasonik.



b. Receiver (Penerima) : berfungsi untuk menerima pantulan dari gelombang ultrasonik yang mengenai benda.



h) Sensor Giroskop (Gyroscope sensor) Sensor Giroskop adalah sensor yang digunakan untuk merasakan dan menentukan orientasi dengan bantuan gravitasi bumi. Perbedaan utama antara Sensor Akselerometer dan Giroskop adalah bahwa Giroskop dapat merasakan rotasi di mana akselerometer tidak bisa.



i) Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor) Sensor Efek Hall atau Hall Effect Sensor adalah sensor yang dapat mengubah informasi magnetik menjadi sinyal listrik untuk pemrosesan rangkaian elektronik selanjutnya. Sensor Efek Hall ini sering digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi



kedekatan



(proximity),



mendeteksi



posisi



(positioning), mendeteksi kecepatan (speed), mendeteksi pergerakan arah (directional) dan mendeteksi arus listrik (current sensing).



j) Sensor Kelembaban (Humidity Sensor) Sensor Kelembaban atau Humidity Sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mendeteksi tingkat kelembaban suatu lokasi. Pengukuran Tingkat Kelembaban ini sangat penting untuk pengamatan lingkungan di suatu wilayah, diagnosa medis ataupun di penyimpanan produk-produk yang sensitif.



k) Sel Beban (Load Proximity Sensor Cell ) Sel Beban atau Load Cell adalah jenis sensor yang digunakan untuk mengukur berat. Input dari Load Cell ini adalah gaya atau tekanan sedangkan outputnya adalah nilai tegangan listrik. Ada beberapa jenis Load Cell, diantaranya adalah Beam Load Cell, Single Point Load Cell dan Compression Load Cell.



l) Proximity Sensor



Gambar Proximity Sensor



Sensor



proksimiti



adalah



sensor



yang



mampu



mendeteksi kehadiran objek di sekitar tanpa melalui kontak fisik.



Sensor



proksimitas



memancarkan



medan



elektromagnetik atau sinar radiasi elektromagnetik (inframerah misalnya), dan mencari perubahan dalam medan atau sinyal yang kembali. Objek yang dideteksi disebut sebagai target sensor proksimitas. Target sensor proksimitas yang berbeda juga menuntut sensor yang berbeda pula. Misalnya, sensor fotolistrik kapasitif mungkin cocok untuk target yang terbuat dari



plastik,



sedangkan



sensor



proksimitas



induktif



memerlukan target logam.



K. Thermal Overload Relay Thermal Overload Relay bekerja saat suhu pada dalam TOR tersebut terpenuhi, jadi TOR ini terdapat sebuah settingan berapa maksimum amper untuk melakukan trip jika ampere tersebut sudah



terpenuhi. Didalam TOR tersebut ada sebuah Bimetal Element yang menjadi panas saat ampere beban sudah melebihi ampere settingan TOR. Mangkanya disebut Thermal yaitu suhu, gampangnya seperti kabel yang hanya mampu dilewati arus 5A tetapi bebanya 10A maka kabel tersebut akan panas. seperti halnya TOR ini prinsip kerjanya sama tetapi bedanya ketika suhu tersebut terpenuhi maka akan menggerakan sebuah coil untuk menutup atau membuka kontak yang ada di TOR tersebut.



Gambar Prinsip Kerja TOR



Gambar TOR dalam keadaan normal.



Gambar TOR dalam keadaan beban lebih.



Gambar Kontruksi Thermal Over Load Relay (TOR/TOL).



Perlengkapan lain dari thermal beban lebih adalah reset mekanik yang fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95 – 96 pada posisi semula (menghubung dalam keadaan normal) dan kontak 97 – 98 (membuka dalam keadaan normal). Setelah tombol reset ditekan maka kontak 95 – 96 yang semula membuka akibat beban lebih akan kembali menutup dan kontak 97 – 98 akan kembali membuka. Bagian lain dari thermal beban lebih adalah pengatur batas arus.



L. Relay Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature



Relay



(yang



berfungsi



sebagai



saklarnya)



untuk



menghantarkan listrik 220V 2A.



Gambar Relay dan Simbol Relay



a) Konstruksi Relay Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu : 1) Electromagnet (Coil) 2) Armature 3) Switch Contact Point (Saklar) 4) Spring



Gambar Konstruksi Relay



Pada gambar diatas diperlihatkan relay dengan empat terminal, yaitu terminal 30, terminal 87, terminal 86 dan terminal 85.  Terminal 30 dihubungkan dengan terminal positif baterai.  Terminal 87 dihubungkan dengan beban (contohnya lampu, klakson, motor starter dan lain-lain).  Terminal 85 dihubungkan ke saklar dan mendapatkan arus positif (digunakan sebagai signal).  Terminal 86 dihubungkan ke massa atau ground atau negatif baterai.



b) Jenis - Jenis Relay 1) Jenis relay berdasarkan posisi awal dari kontak Jenis relay berdasarkan posisi awal dari kontak pointnya dibagi menjadi dua yaitu tipe Normally Close (NC) dan tipe Normally Open (NO).



Gambar Tipe Relay NO dan NC  Relay tipe Normally Close atau NC yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terhubung atau menutup (close).  Relay tipe Normally Open atau NO yaitu relay yang kondisi awalnya sebelum diaktifkan akan berada pada posisi terputus atau terbuka (open).



2) Jenis relay berdasarkan jumlah Pole dan Throw Pada relay juga terdapat pole dan throw. Pole artinya yaitu banyaknya kontak yang dimiliki oleh relay, sedangkan throw artinya banyaknya kondisi yang dimiliki oleh kontak point. Jenis relay berdasarkan jumlah pole dan throw nya dibagi menjadi empat yaitu :



 Relay tipe Single Pole Single Throw (SPST) Relay tipe Single Pole Single Throw (SPST) ini memiliki empat kaki terminal, dua kaki terminal sebagai kontak point (saklar) dan dua terminal lainnya untuk kumparan elektromagnet. Dua terminal yang digunakan sebagai kontak point satu sebagai pole dan satu lagi sebagai throw.  Relay tipe Single Pole Double Throw (SPDT) Relay tipe Single Pole Double Throw (SPDT) ini memiliki lima kaki terminal, tiga kaki terminal digunakan sebagai kontak point (saklar) dan dua kaki terminal lainnya digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Tiga terminal yang digunakan sebagai kontak point satu sebagai pole dan dua sebagai throw.  Relay tipe Double Pole Single Throw (DPST) Relay tipe Double Pole Single Throw (DPST) ini memiliki memiliki enam kaki terminal, emapat kaki sebagai terminal kontak point (saklar) dan dua kaki terminal lainnya digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Empat terminal yang digunakan sebagai kontak point yang terdiri dari dua pasang saklar single pole double throw.  Relay tipe Double Pole Double Throw (DPDT) Relay tipe Double Pole Double Throw (DPDT) ini memiliki delapan buah terminal, enam terminal digunakan sebagai kontak point (saklar) dan dua terminal digunakan sebagai kumparan elektromagnet. Enam terminal yang digunakan sebagai kontak point yang terdiri dari dua pasang saklar single pole double throw.



Gambar Relay Berdasarkan Jumlah Pole dan Throw



M. Motor Circuit Breaker. Motor Circuit Breaker adalah pengaman motor listrik yang mengintegrasikan pengaman hubung singkat dan beban lebih. a) Prinsip Kerja MCB Ada dua pengaturan operasi miniatur circuit breaker. Salah satu akibat efek termal lebih dari saat ini dan lainnya karena efek elektromagnetik lebih dari saat ini. Operasi termal miniatur circuit breaker dicapai dengan strip bimetal bila terus menerus selama arus mengalir melalui MCB, strip bimetal dipanaskan dan mengalihkan dengan menekuk. Ini defleksi bimetal Strip melepaskan kait mekanik. Sebagai latch mekanik ini terpasang dengan mekanisme



operasi, hal itu menyebabkan untuk membuka miniatur kontak pemutus sirkuit. Tetapi selama kondisi sirkuit pendek, Alangkah tiba-tiba arus listrik, menyebabkan perpindahan elektromekanis plunger terkait dengan tersandung coil atau solenoid dari MCB. Plunger



pemogokan



tuas



perjalanan



menyebabkan



pembebasan segera mekanisme latch akibatnya membuka kontak pemutus sirkuit. Ini adalah penjelasan sederhana miniatur circuit breaker prinsip kerja.



b) Konstruksi MCB



Gambar Kontruksi Motor Circuit Breaker



Miniatur konstruksi pemutus sirkuit sangat sederhana, kuat dan bebas



perawatan.



Umumnya



MCB



tidak



diperbaiki



atau



dipertahankan, itu hanya diganti dengan yang baru bila diperlukan. Sebuah pemutus sirkuit miniatur memiliki biasanya tiga bagian konstruksi utama. Ini adalah:  Frame Miniature Circuit Breaker Bingkai miniatur circuit breaker adalah kasus dibentuk. Ini adalah kaku, kuat, terisolasi perumahan di mana komponen lainnya dipasang.



 Mekanisme Operasi Miniature Circuit Breaker Mekanisme operasi miniatur circuit breaker menyediakan sarana pembukaan manual dan operasi penutupan miniatur circuit breaker. Ia memiliki tiga posisi "ON", "OFF", dan "TRIP". Switching latch eksternal dapat di "TRIP" posisi, jika MCB tersandung karena over-saat ini. Ketika secara manual mematikan MCB, switching kait akan berada dalam posisi "OFF". Dalam kondisi dekat MCB, saklar diposisikan di "ON". Dengan mengamati posisi switching latch seseorang dapat menentukan kondisi MCB apakah itu ditutup, tersandung atau secara manual dimatikan.  Satuan Trip of Miniature Circuit Breaker Unit perjalanan adalah bagian utama, yang bertanggung jawab untuk bekerja dengan baik dari miniatur circuit breaker. Dua jenis utama dari mekanisme perjalanan yang disediakan di MCB. Sebuah bimetal memberikan perlindungan terhadap lebih dari arus beban dan elektromagnet memberikan perlindungan terhadap arus hubung singkat.



2. SMART RELAY Smart Relay adalah suatu alat pengontrolan yang hampir mirip dengan PLC (Programmable Logic Controller), hanya kelasnya masih dibawah PLC. Smart relay dapat didefinisikan sebagai perangkat kendali yang dapat diprogram secara berulang-ulang untuk menjalankan instruksi logika, timer, counter, penjadwalan dengan internal RTC dan membaca data analog untuk proses batch. Seperti halnya PLC, Smart relay juga termasuk jenis programmable controller. Secara fungsional smart relay sangat mirip dengan PLC, namun fitur-fitur dalam smart relay lebih sederhana dibanding PLC. Dalam pembuatan program, smart relay lebih mudah dibandingkan pemograman dalam PLC. Selain itu yang sudah pasti adalah harganya yang lebih rendah dari PLC. Untuk fungsi yang tidak begitu kompleks smart relay adalah sebuah pilihan yang tepat. Smart relay juga dapat digunakan sebagai pengendali otomatis pada berbagai ranah aplikasi, baik industri, rumah tangga, bangunan komersil (Mall dan Hotel) dan bangunan kantor. Misalnya, penggerak konveyer pada proses industri, pengendali suhu, mesin pengisi air otomatis, pintu otomatis dan lain sebagainya. Hampir semua merk PLC juga mempunyai smart relay nya, misalnya Omron dengan Zen, Schneider dengan Zelio, Siemens dengan Logo dan lain sebagainya. Smart



relay ini



dirancang



sebaik



mungkin



agar



mudah



dioperasikan dan dapat diprogram oleh non programmer khusus. Oleh karena itu perancang smart relay telah menempatkan sebuah program awal (interpreter) di dalam piranti ini yang memungkinkan pengguna menginput program-program kontrol sesuai dengan kebutuhan mereka. Programprogram tersebut dapat dijalankan dengan suatu bentuk bahasa pemrograman yang relatif sederhana dan mudah untuk dimengerti. Selain itu program-program tersebut juga dapat diubah atau diganti dengan mudah sesuai dengan kebutuhan.



Terdapat 2 model smart relay berdasarkan kegunaannya yaitu model compact dan model modular. Jika aplikasi yang akan dibuat memiliki jumlah I/O ≤ 20 (12 input dan 8 output) maka model compact adalah pilihan yang cocok karena tidak membutuhkan modul tambahan. Dan jika jumlah I/O lebih dari 20, maka pemilihan model modular adalah pilihan yang tepat, karena pada model modular dapat ditambahkan extension module sehingga dapat ditambahkan input dan output. Meskipun demikian penambahan modul tersebut tetap terbatas hanya bisa ditambahkan sampai dengan 40 I/O. Selain itu untuk model modular juga dapat dimonitor dengan jarak jauh dengan penambahan modul gsm atau modem. A. Smart Relay Zelio Logic SR3B101FU Zelio adalah brand dari smart relay keluaran Telemecanique atau Schneider Electric sebagai perusahaannya. Smart Relay Zelio yang digunakan adalah tipe SR3 B101 FU.



Gambar 2.2. Smart Relay Zelio SR3B101FU



Smart relay ini merupakan smart relay model modular yang dapat di tambahkan extension modul. Smart relay ini memiliki layar yang dapat digunakan untuk melihat maupun mengganti program yang telah diinput ke dalamnya. Smart relay jenis ini hanya membutuhkan tegangan AC 100-240 volt (Sumber listrik PLN) sebagai power supply



dengan I/O berjumlah 10 buah yang dibagi atas 6 input dan 4 output NO (Normally Open) yang akan menyala jika diberi logika 1 dan akan mati jika diberi logika 0. Untuk memprogram modul Zelio SR3B101FU ini dapat menggunakan dua cara, yaitu pertama dengan cara melalui layar panel depan modul Zelio dan kedua melalui Programming Workshop Zelio Soft 2.  Keunggulan dari Smart Relay Zelio SR3B101FU ini adalah : a. Pemograman yang sederhana. Dengan adanya layar LCD yang besar



dengan



backlight



yang



memungkinkan



untuk



memprogram melalui front panel atau menggunakan software Zelio Soft 2 melalui komputer. b. Open Connectivity. Sistem Zelio dapat dimonitor secara jarak jauh dengan cara menambahkan extension module berupa modem. c. Sangat mudah diimplementasikan dengan waktu proyek yang lebih cepat. d. Mudah dalam modifikasi (dengan software). e. Dapat



diprogram



dengan



menggunakan



LD



(Ladder



Diagram) maupun FBD (Function Blok Diagram). f. Dapat ditambahkan 1 modul I/O tambahan. g. Terdapat fasilitas Fast Counter hingga 1 KHz. h. Terdapat 16 buah Timer (11 macam), 16 buah counter, 8 buah blok fungsi clock (setiap fungsi memiliki 4 kanal), automatic summer/winter time switching, 16 buah analog comparator. i. Bersifat fleksibel dan sangat handal.  Bagian-Bagian Smart Relay Zelio SR3B101FU Zelio SR3B101FU memiliki beberapa bagian yang dapat dilihat dari tampak depannya.



Gambar Bagian Depan Smart Relay Zelio SR3B101FU



Bagian depan dari smart relay zelio SR3B101FU berdasarkan nomor pada gambar 2.4 adalah sebagai berikut : 1) Terminal Power Supply Smart Relay (100-240 VAC) 2) Terminal koneksi masukan (Input) 100-240 VAC. 3) LCD Display dengan 4 garis dan 18 karakter 4) Slot untuk koneksi ke PC (Personal Computer), memori dan modem komunikasi. 5) 6 buah tombol untuk pemograman dan memasukkan parameter (4 tombol navigation keys, 1 tombol selection & confirmation key dan 1 tombol shift key). 6) Terminal koneksi keluaran (Output) 8 A.



B. Zelio Soft 2 Zelio Soft merupakan salah satu jenis perangkat lunak aplikasi yang digunakan untuk memprogram Smart Relay. Software ini dapat digunakan untuk memprogram semua tipe Smart Relay Zelio. Software ini cukup mudah penggunaannya dan mudah dipahami, sangat cocok bagi pemula yang ingin belajar memprogram smart relay maupun PLC. Zelio Soft dapat digunakan untuk monitoring dan mensimulasikan suatu aplikasi



yang telah diprogram serta bisa diprogram dengan dua metode yaitu dengan Ladder Diagram (LD) atau Fuction Block Diagram (FBD). Selain itu software ini juga menyediakan 2 tampilan yaitu electric symbol dan ladder symbol. Untuk memprogram smart relay yang digunakan, smart relay harus terhubung dengan komputer menggunakan kabel. Kabel yang digunakan terdapat 2 macam, yaitu pertama dengan menggunakan kabel SR2CBL01 untuk menghubungkan modul ke PC melalui Serial Port dan kedua menggunakan kabel SR2USB01 untuk menghubungkan modul ke PC melalui USB Port.



(a)



(b)



Gambar 2.5. Kabel (a) SR2CBL01 dan (b) SR2USB01



3. PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ( PLC ) A. Pengertian PLC Sebuah PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang ada pada sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor), kemudian melakukan proses dan



melakukan



tindakan



sesuai



yang



dibutuhkan,



berupa



menghidupkan atau mematikan keluaran. Program yang digunakan adalah berupa ladder diagram yang kemudian harus dijalankan oleh PLC. Dengan kata lain PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrument keluaran yang berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati. Proses yang di kontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem sistem servo, atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (on/off) saja, tetapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor dan lain sebagainya.



Gambar Contoh PLC



B. Fungsi PLC Alat



ini



bekerja berdasarkan



input-input



yang



ada dan



tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian



akan meng-on atau meng-off kan output-output. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak. Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus . Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut: 1) Sekuensial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan



untuk



keperluan



pemrosesan



teknik



secara



berurutan ( sekuensial ), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.



2) Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur,



tekanan,



tingkat



ketinggian)



dan



mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang



dikontrol (misalnya



nilai



sudah melebihi batas) atau



menampilkan pesan tersebut pada operator. Sedangkan fungsi PLC secara



khusus



adalah



dapat



memberikan



input



ke



CNC



(Computerized Numerical Control).



C. Keuntungan dan Kerugian PLC a) Keuntungan PLC Dengan menggunakan PLC akan diperoleh banyak keuntungan diantaranya adalah sebagai berikut: 1) Fleksibel Pada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda dikendalikan dengan sepuluh mesin



pengendalinya



masing-masing. Misal



membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi kini



hanya dengan satu PLC kesepuluh



mesin tersebut dapat



dijalankan dengan programnya masing-masing.



2) Perubahan dan Pengkoreksian Kesalahan Sistem Lebih Mudah Bila salah satu system akan diubah atau dikoreksi maka pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload ke PLC-nya. Apabila tidak menggunakan PLC, misalnya



relay maka perubahannya dilakukan dengan cara



mengubah pengkabelannya. Cara ini tentunya memakan waktu yang lama.



3) Jumlah Kontak yang Banyak Jumlah kontak yang dimiliki oleh PLC pada masingmasing



coil lebih banyak daripada kontak yang dimiliki oleh



sebuah relay.



4) Harganya Lebih Murah PLC



mampu



menyederhanakan



dibandingkan dengan sebuah sebuah



PLC



beberapa buah



lebih



murah



Maka



pengkabelan harga



dari



dibandingkan dengan harga



relay yang mampu melakukan pengkabelan



dengan jumlah yang mencakup



relay.



banyak



relay,



sama



dengan



sebuah



PLC.



PLC



timers, counters, sequencers, dan berbagai



fungsi lainnya.



5) Pilot Running PLC



yang terprogram dapat dijalankan dan dievaluasi



terlebih dahulu di kantor atau laboratorium. Programnya dapat



ditulis,



diuji,



diobserbvasi



dan dimodifikasi bila



memang dibutuhkan dan hal ini menghemat waktu bila dibandingkan dengan sistem relay konvensional yang diuji dengan hasil terbaik di pabrik.



6) Observasi Visual Selama dilihat



program



dijalankan,



operasi



pada



PLC



dapat



pada layar CRT. Kesalahan dari operasinya pun dapat



diamati bila terjadi.



7) Kecepatan Operasi Kecepatan operasi PLC lebih cepat dibandingkan dengan relay. Kecepatan PLC ditentukan dengan waktu scannya dalam satuan millisecond.



8) Metode Pemrograman Ladder atau Boolean Pemrograman



PLC



dapat



dinyatakan



dengan



pemrograman ladder bagi teknisi, atau aljabar Boolean bagi programmer



yang



bekerja



di



sistem kontrol digital atau



Boolean.



b) Kerugian PLC Selain keuntungan yang telah disebutkan di atas maka ada kerugian yang dimiliki oleh PLC, yaitu: 1) Buruk Untuk Aplikasi Program Yang Tetap Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi. Sedangkan PLC dapat mencakup beberapa fungsi sekaligus. Pada aplikasi dengan satu fungsi jarang perubahan



bahkan



tidak



sama



sekali



dilakukan



sekali,



sehingga



penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan memboroskan (biaya).



2) Pertimbangan Lingkungan Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi



yang kontak langsung



dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila



terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal. D. Komponen – Komponen PLC a) Central Processing Unit (CPU) CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak dari PLC. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi dengan PC atau Console, interkoneksi pada setiap bagian PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan ouput system.



b) Memori Memori merupakan tempat penyimpan data sementara dan tempat menyimpan program yang harus dijalankan, dimana program tersebut merupakan hasil terjemahan dari ladder diagram yang dibuat oleh user. Sistem memori pada PLC juga mengarah pada teknologi flash memory. Dengan menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi pengguna untuk melakukan programming maupun reprogramming secara berulang-ulang. Selain itu pada flash memory juga terdapat EPROM yang dapat dihapus berulangulang. Sistem memori dibagi dalam blok-blok dimana masingmasing blok memiliki fungsi sendiri-sendiri. Beberapa bagian dari memori digunakan untuk menyimpan status dari input dan output, sementara bagian memori yang lain digunakan untuk menyimpan variable yang digunakan pada program seperti nilai timer dan counter. PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memastikan memori PLC tidak rusak. Hal ini dapat dilihat lewat lampu indikator pada PLC.



c) Catu Daya PLC Catu daya (power supply) digunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan masukan pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC. Pada PLC yang besar, catu daya biasanya diletakkan terpisah. Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya secara langsung ke input maupun output, yang berarti input dan output murni merupakan saklar. Jadi pengguna harus menyediakan sendiri catu daya untuk input dan output pada PLC. Dengan cara ini maka PLC itu tidak akan mudah rusak.



d) Rangkaian Input PLC Kemampuan suatu sistem otomatis tergantung pada kemampuan PLC dalam membaca sinyal dari berbagai piranti input, contoh sensor. Untuk mendeteksi suatu proses dibutuhkan sensor yang tepat untuk tiap-tiap kondisi. Sinyal input dapat berupa logika 0 dan 1 (ON dan OFF) ataupun analog. Pada Jalur Input terdapat rangkaian antarmuka yang terhubung dengan CPU. Rangkaian ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung masuk ke dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari sinyal-sinyal input yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama. Contoh Jika CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan kerja sebesar 24VDC maka tegangan tersebut harus dikonversi terlebih dahulu menjadi 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU. Rangkaian ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung masuk ke dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari



sinyal-sinyal input yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama. Contoh Jika CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan kerja sebesar 24VDC maka tegangan tersebut harus dikonversi terlebih dahulu menjadi 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU. Rangkaian ini disebut dengan rangkaian Opto-Isolator yang artinya tidak ada hubungan kabel dengan dunia luar. Cara kerjanya yaitu ketika bagian input memperoleh sinyal, maka akan mengakibatkan LED menjadi ON sehingga phototransistor menerima cahaya dan akan menghantarkan arus ON sehingga tegangannya drop di bawah 1 Volt. Hal ini akan menyebabkan CPU membaca logika 0. Begitu juga sebaliknya.



e) Rangkaian output PLC Suatu sistem otomatis tidak akan lengkap jika sistem tersebut tidak memiliki jalur output. Output sistem ini dapat berupa analog maupun digital. output analog digunakan untuk menghasilkan



sinyal



analog



sedangkan



output



digital



digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan jalur, misalnya piranti output yang sering dipakai dalam PLC adalah motor, relai, selenoid, lampu, dan speaker. Seperti pada rangkaian input PLC, pada bagian output PLC juga dibutuhkan suatu antarmuka yang digunakan untuk melindungi CPU dari peralatan eksternal. Antarmuka output PLC sama dengan antarmuka input PLC.



f) Penambahan I/O PLC Setiap PLC pasti memiliki jumlah I/O yang terbatas, yang ditentukan berdasarkan tipe PLC. Namun dalam Aplikasi seringkali I/O yang ada pada PLC tidak mencukupi. Oleh



sebab itu diperlukan perangkat tambahan untuk menambah jumlah I/O yang tersedia. Penambahan jumlah I/O ini dinamakan dengan expansin Unit.



Adapun spesifikasi PLC yang digunakan dalam rancang bangun mesin stempel ini yaitu PLC-CP1E-E30DR.



Gambar Bagian-bagian PLC CP1E-E30DR



Table Keterangan bagian-bagian PLC NO. 1



NAMA Input terminal block



FUNGSI Blok seperti



terminal



untuk



input



input catu daya dan 24



VDC input . 2



Input indicators



Status Input ditampilkan. Sebuah indicator akan ON ketika input ON.



3



Peripheral USB port



Digunakan untuk menghubungkan dari PLC ke komputer pribadi untuk



pemrograman



memantau Programmer.



dan



program oleh CX -



4



Analog adjusters



untuk



menyesuaikan



nilai



A642 atau A643 dalam kisaran 0 sampai 255. 5



Operation Indicators



Status dapat



operasi



CPU



Unit



dikonfirmasikan



dengan



indikator ini. 6



7



Power supply input



daya 100 sampai 240 VAC atau



terminal



24 VDC dapat diberikan



Input terminals



perangkat input seperti switch dan sensor dapat dihubungkan.



8



Ground terminal



Untuk mencegah sengatan listrik, tanah untuk 100 Ω atau kurang.



9



Expansion I/O Unit



CP-series Ekspansi I / O Unit



Connector



atau Unit Ekspansi seperti Analog I / O Unit, dan Sensor Suhu dapat dihubungkan.



10



Output indicators



Status output ditampilkan. Sebuah indikator akan ON ketika output adalah ON.



11



Output



terminals



block



Terminal



untuk



output



seperti



output relay, output transistor, dan output catu daya eksternal.



12



Output terminals



Beban seperti lampu, kontaktor, dan



katup



solenoid



dapat



terhubung. 13



External supply



Power



Terminal output eksternal dapat menerima arus



hingga



300mA



max di 24VDC. Dapat digunakan sebagai catu daya layanan untuk perangkat input (AC hanya power



supply).



E. Produksi PLC dari Schneider Schenider adalah salah satu perusahan terbesar di dunia mancanegara yang berada di negara Perancis yang memproduksi beberapa alat dan komponen elektrik untuk kebutuhan perancangan sistem listrik atau elektrik perumahan. Schneider juga memproduksi komponen yang digunakan sebagai bahan pembelajaran



dalam



pengontrolan kebutuhan dunia elektronika baik secara manual maupun secara manual. Hasil produksi Schneider diantaranya adalah sistem wiring listrik perumahan seperti MCB dan sistem pembelajaran seperti PLC. Untuk jenis PLC yang diproduksi ada bermacam – macam,diantaranya : a. Modicom Quantum



Gambar PLC Schneider Modicom Quantum



Pembuatan, pengolahan, penanganan dan penyimpanan yang mudahmenguap,bahan



kimia



mudah



terbakar



dan



bahan



mengharuskan SIL rated sistem dan kontrol berfungsi konsisten di Tingkat Integritas Keselamatan bermutu (SIL). Dirancang dengan teknologi terbukti dari keluarga Quantum of PLC, yang SIL3 Quantum PLC diprogram menggunakan platform, perangkat lunak yang kuat dapat diandalkan, Persatuan Pro XLS.



b. Twido



Gambar PLC Schneider Twido



Twido adalah sebuah perangkat yang diciptakan untuk memudahkan



dalam



pembuatanprogram otomatis kontrol



listrik dari suatu proses atau sistem. PLC Twido menggunakan Twido Suite sebagai software



simulasinya.



Twido



Suite



menggunakan bahasa khususyang sudah dikenal dengan baik oleh mereka yang berkecimpung di bidang teknik kontrol listrik yaitu ladder dan statement list.



c. PLC Schneider Zelio Smart Relay



Gambar PLC Schneider Zelio Smart Relay



Smart relay didefinisikan sebagai perangkat kendali yang dapat di program secara berulang – ulang untuk menjalankan instruksi logika, timer, counter, penjadwalan dengan internal RTC dan membaca data analog untuk proses batch. Smart relay adalah sebuah perangkat relay virtual yang di desain dari mikrokontroler



untuk menggantikan fungsi rele konvensional pada proses sekuensial. Smart relay juga dikenal sebagai programmable relay, super relay, intteligent relay atau micro plc. Apapun istilahnya, secara fungsional smart relay sangat mirip dengan PLC. Fitur – fitur dalam smart relay lebih sederhana disbanding



F. Merek dan Type PLC Saat ini banyak merek serta type PLC yang dipakai di industri. Masing masing PLC memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri. Tinggal pilih saja bedasarkan kebutuhan serta tebal kantong anda. Berikut beberapa merek serta type PLC yang banyak dipakai di industri :



1.



Allen Bradley Jenis



Type PLC



Logix-5 Family



PLC-5



Logix-500 Family



SLC-500 Micrologix



Logix-5000 Family



ControlLogix



CompactLogix FlexLogix



Gambar



2.



Siemens Jenis Micro PLC



Type PLC



Gambar



S7-200



S7-1200



Modular PLC



S5-115U S7-300



S7-400



3.



Omron Jenis Micro PLC



Type PLC CPM1A



CP1E



CP1L



Basic PLC



CJ1M



CQM1H



Modular



CJ1H/CJ1G



Gambar



CS1H/CS1G



4.



Schneider Jenis



Type PLC



Micro PLC



Modicon M340



Machine Control PLC Process Control PLC Programmable Controller



Smart Relay



5.



Gambar



Modicon Premium



Modicon Quantum



Twido



Zelio



Mitsubishi Jenis Compact PLC



Type PLC



Gambar



MELSEC FX3UC MELSEC FX3G MELSEC FX1N MELSEC FX1S



Modular PLC Process Control



Q-Series Q00UJCPU Q12PHCPU



Selain merek dan tipe PLC yang telah disebutkan diatas, masih banyak lagi merk dan tipe PLC lainnya seperti GE Fanuc, NAIS, dsb.