BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Umum Teknologi
programmable
controller
dipakai
untuk
sistem
yang
membutuhkan fleksibilitas yang tinggi, Peralatan terprogram ini menggunakan teknologi terintegrasi dari elektronika yang berfungsi sebagai pengolah sinyal dengan respon yang cepat. Sistem kendali PLC pertama kali dikembangkan dari komputer konvensioal pada akhir tahun 1960-an. Mula-mula PLC digunakan untuk mengganti logika Relai, namun dalam perkembangannya fungsi dari PLC dapat digunakan pada aplikasi yang lebih komplek. Hal ini disebabkan karena struktur PLC didasarkan pada struktur yang sama seperti struktur yang dipakai pada arsitek komputer, maka PLC tidak hanya mampu melakukan tugas pensaklaran Relay, tetapi juga dapat diaplikasikan pada logika pencacahan, penghitungan, perbandingan, dan pemrosessan dari sinyal analog. Sistem hard-wired digunakan untuk sistem dengan masukan dan keluaran yang terbatas atau sistem dengan pemrosesan data yang kecil. Sedangkan programmable logic controller (PLC) digunakan pada sistem yang membutuhkan pemrosesan sinyal dalam jumlah yang besar. Dalam pemilihan antara dua teknologi tersebut harus diperhatikan kriteria kelayakan dan kriteria optimalnya. Kriteria menyelesaikan
kelayakan masalah
adalah yang
bagaimana
ada.
Sedangkan
perangkat kriteria
tersebut optimal
dapat adalah
mengoptimalkan aspek-aspek yang berhubungan seperti biaya, faktor keamanan, efisiensi, dan kehandalannya. Keuntungan dari PLC antara lain: 1. Pada industri, hal ini merupakan kemajuan dari teknologi relay.
4
2. Biaya total pada kemudahan untuk memrogram dan mengubah program sesuai kebutuhan. 3. Kemudahan dalam pemeliharaan dan perbaikan 4. Bersifat fleksibel dan multi-modul serta ukurannya yang compact dan praktis untuk di-install.
2.2
Pengertian PLC Berdasarkan NEMA ( The National Electrikal Manufactures Association )
ICS3-1978 Part.ICS3-304, PLC didefinisikan sebagai berikut : “PLC adalah piranti electronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan intruksi dengan mengimplementasikan
fungsi-fungsi
tertentu
seperti
logika,
skuensial,
pewaktu/timing, penghitungan/couting, dan aritmatika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui Input/Output (I/O) digital ataupun analog“ PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, memonitor keadaan suatu proses pada laju yang sangat cepat, menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal listrik untuk mengendalikan suatu system.
M odul Input
HUB/MAU
Unit Pemrosesan Pusat
NIC
Alat Pemrograman
% UTILIZATION TAB GD R E I F JA KB LC M7
ENTER RUN
N 8 O9
PRINT
GD G D GD BNC 4Mb/s GD T 2 U 3
HELP
V0
M odul Output
WX YZ .
ALPHA SHIFT
Loader Komputer
Gambar 2.1. Diagram Blok PLC
2.2.1 CPU (Central Processing Unit) CPU merupakan jantung dari PLC yang dapat menerima / membaca data input dari berbagai alat yang diterima pada PLC, dan kemudian akan mengeksekusi program yang dapat disimpan pada memori, dan mengirimkan data
5
logaik untuk dapat mengoperasikan output dengan tepat. Sebagian besar PLC pada CPU nya mempunyai battery cadangan yang dapat menjaga program agar tidak terhapus apabila ada kegagalan pada power PLC. Battery tersebut dapat bertahan selama dua tahun, apabila tidak ada kerusakan yang sangat fatal.
2.2.2 Memori Memori sistem digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Selain berfungsi untuk menyimpan sistem operasi, juga digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan, dalam bentuk biner , hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat oleh pengguna atau pemrogram. Isi dari memori flash dapat berubah dan dihapus. Pemrograman PLC, biasanya dilakukan melalui kanal serial komputer yang bersangkutan. PLC menggunakan banyak jenis piranti memori yang mudah menguap dan tidakmudah menguap. Berikut ini adalah diskripsi yang digenerallisasikan dari beberapa tipe umum : 1. RAM (Random Acces Memory) dirancang sehingga informasi dapat ditulis atau dibaca oleh memori. Sebagian besar bagian pengontrol sekarang menggunakan CMOS-RAM dengan dukungan baterai untuk pemakai memori program. RAM menyediakan sarana yang bagus untuk penciptaan dan pengubahan program dengan mudah. 2. ROM (Read Only Memory) dirancang sehingga informasi yang disimpan di memori hanya dapat dibaca dan dibawah situasi yang biasa, tidak dapat diganti. Informasi yang diperoleh pada ROM ditempatkan disana oleh pembuat untuk pengguanaan internal dan operasi dari PLC. 3. EPROM (Erasable Programmable Read-only Memory) suatu memori yang dapat membaca, dapat dihapus, dan dapat diprogram. Dirancang untuk dapat diprogram setelah seluruhnya dihapus dengan menggunakan sumber sinar Ultraviolet. 4. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory) suatu memori yang dapat membaca, dapat dihapus dan dapat diprogram secara listrik.
6
2.2.3 Input/Output ( I/O) Bagian I/O dari PLC terdiri dari modul input dan Output. Sistem I/O membentuk interface langsung dengan PLC. Peranti input seperti tombol-tekan, saklar pembatas, sensor, dan saklar pemilih yang dapat dihubungkan langsung pada tiap alamat-alamat yang dipergunakan. Sedangkan piranti outputnya dapat menggunakan motor , solenoid dan lampu indikator, yang langsung dihubungkan juga pada terminal masing-masing.
M odul Input
P rosesor
M odul O uput
C oil R elay
PLC
P ush B utton
P hoto E lectrik
M
M otor
L im it S w itch
Gambar 2.2. Contoh Wiring Input dan Output pada PLC
Input-Output pada perancangan alat yang digunakan : Tabel.2.1. Input / Output No
Keterangan
1
Sensor photo dioda
2
Motor DC
3
Limit switch
4
Saklar
5
Relay DC
6
Komputer / Laptop
7
2.2.4 PLC yang digunakan Pada Tugas Akhir ini penulis menggunakan PLC Omron dengan type CPM2A-20CDR-A , type ini memiliki pengertian yaitu : - CPM2A = Seri yang digunakan yang memiliki komunikasi serial dan peripheral - 20 = 20 I/O = 12 input dan 8 Output - C = CPU unit - D = Input sensor 12 – 24 VDC - R = Output Relay maximal 2 Ampere - A = Input power AC 220V
Gambar 2.3. Type CPU PLC
8
Gambar 2.4. Type expansi PLC
2.2.5 Software PLC Omron yang digunakan Untuk software PLC omron ada dua software yang bisa digunakan : 1. Software SYSWIN , software ini merupakan produk lama. 2. Software CX-Program, software ini merupakan software terbaru omron. Penulis menggunakan software CX-Program karena lebih banyak fiturnya, dan bisa disimulasi tanpa menggunakan PLC.
Gambar 2.5. Software CX-Program
9
2.3
Relay Merupakan alat yang dioperasikan dengan listrik yang secara mekanis
mengontrol penghubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak sistem pengontrolan alat, tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan arus rendah. Ketika arus mengalir melalui elektromagnet pada relay kontrol elekromekanis, medan magnet yang menarik lengan besi dari jangkar pada inti akan terbentuk akibatnya kontak pada jangkar dan kerangka relay terhubung. Relay dapat mempunyai kontak NO atau NC atau kombinasi keduanya.
Gambar 2.6. Internal Relay
2.4
Dioda Dioda merupakan jenis komponen pasif. Dioda memiliki dua kaki/kutub
yaitu kaki anoda dan kaki katoda . Dioda terbuat dari bahan semi konduktor tipe P dan semi konduktor tipe N yang di sambungkan. Semi konduktor tipe P berfungsi sebagai Anoda dan semi konduktor tipe N berfungsi sebagai katoda. Pada daerah sambungan 2 jenis semi konduktor yang berlawanan ini akan muncul daerah deplesi yang akan membentuk gaya barier.Gaya barier ini dapat ditembus dengan tegangan + sebesar 0.7 volt yang dinamakan sebagai break down voltage, yaitu tegangan minimum dimana dioda akan bersifat sebagai konduktor/penghantar arus listrik. Dioda bersifat menghantarkan arus listrik hanya pada satu arah saja, yaitu jika kutub anoda kita hubungkan pada tegangan + dan kutub katoda kita hubungkan dengan tegangan – (kita beri bias maju dengan tegangan yang lebih besar dari 0.7 volt) maka akan mengalir arus listrik dari anoda ke katoda (bersifat
10
konduktor). Jika polaritasnya kita balik (kita beri bias mundur) maka arus yang mengalir hampir nol atau dioda akan bersifat sebagai isulator. Karena sifat dioda yang bekerja sebagai konduktor jika kita beri bias maju dan bekerja sebagai isulator pada bias mundur, maka dioda sering digunakan sebagai penyearah (rectifier) arus bolak-balik. Contoh penggunaannya adalah pada rangkaian adaptor, DC power supply (Catu Daya DC) dsb. -
Simbol Dioda :
Gambar 2.7. Simbol Dioda -
Bentuk Fisik Dioda :
Gambar 2.8. Bentuk Fisik Dioda
11
2.4.1 Fungsi Dioda : 1. Penyearah, contoh : dioda bridge. 2. Penstabil tegangan (voltage regulator), yaitu dioda zener. 3. Pengaman /sekering. 4. Sebagai rangkaian clipper, yaitu untuk memangkas/membuang level sinyal yang ada di atas atau di bawah level tegangan tertentu. 5. Sebagai rangkaian clamper, yaitu untuk menambahkan komponen dc kepada suatu sinyal ac. 6. Pengganda tegangan. 7. Sebagai indikator, yaitu LED (light emiting diode). 8. Sebagai sensor panas, contoh aplikasi pada rangkaian power amplifier. 9. Sebagai sensor cahaya, yaitu dioda photo. 10. Sebagai rangkaian VCO (voltage controlled oscilator), yaitu dioda varactor. 2.4.2 Jenis Dioda : 1. Dioda standar Dioda jenis ini ada dua macam yaitu silikon dan germanium. Dioda silikon mempunyai tegangan maju 0.6V sedangkan dioda germanium 0.3V. Dioda jenis ini mempunyai beberapa batasan tertentu tergantung spesifikasi. Batasan batasan itu seperti batasan tegangan reverse, frekuensi, arus, dan suhu. Tegangan maju dari dioda akan turun 0.025V setiap kenaikan 1 derajat dari suhu normal. Sesuai karakteristiknya dioda ini bisa dipakai untuk fungsi-fungsi sebagai berikut: o
Penyearah sinyal AC
o
Pemotong level
o
Sensor suhu
o
Penurun tegangan
12
o
Pengaman polaritas terbalik pada dc input
Contoh dioda jenis ini adalah 1N400x (1A), 1N5392 (1.5A), dan 1N4148 (500mA). 2. LED (light emiting diode) Dioda jenis ini mempunyai lapisan fosfor yang bisa memancarkan cahaya saat diberi polaritas pada kedua kutubnya. LED mempunyai batasan arus maksimal yang mengalir melaluinya. Diatas nilai tersebut dipastikan umur led tidak lama. Jenis led ditentukan oleh cahaya yang dipancarkan. Seperti led merah, hijau, biru, kuning, oranye, infra merah dan laser diode. Selain sebagai indikator beberapa LED mempunyai fungsi khusus seperti LED inframerah yang dipakai untuk transmisi pada sistem remote control dan opto sensor juga laser diode yang dipakai untuk optical pick-up pada sistem CD. Dioda jenis ini dibias maju (forward). 3. Dioda Zener. Fungsi dari dioda zener adalah sebagai penstabil tegangan. Selain itu dioda zener juga dapat dipakai sebagai pembatas tegangan pada level tertentu untuk keamanan rangkaian. Karena kemampuan arusnya yang kecil maka pada penggunaan dioda zener sebagai penstabil tegangan untuk arus besar diperlukan sebuah buffer arus. Dioda zener dibias mundur (reverse). 4. Dioda photo. Dioda photo merupakan jenis komponen peka cahaya. Dioda ini akan menghantar jika ada cahaya yang mauk dengan intensitas tertentu. aplikasi dioda photo banyak pada sistem sensor cahaya (optical). Contoh:pada optocoupler dan optical pick-up pada sistem CD. Dioda photo dibias maju (forward).
13
5. Dioda varactor. Kelebihan dari dioda ini adalah mampu menghasilkan nilai kapasitansi tertentu sesuai dengan besar tegangan yang diberikan kepadanya. Dengan dioda ini maka sistem penalaan digital pada sistem transmisi frekuensi tinggi mengalami kemajuan pesat, seperti pada radio dan televisi. Contoh sistem penalaan dengan dioda ini adalah dengan sistem PLL (Phase lock loop), yaitu mengoreksi oscilator dengan membaca penyimpangan frekuensinya untuk kemudian diolah menjadi tegangan koreksi untuk oscilator. Dioda varactor dibias reverse 2.5
Transformator (Trafo) Transformator atau sering juga disebut trafo adalah komponen elektronika
pasif yang berfungsi untuk mengubah (menaikkan/menurunkan) tegangangan listrik bolak-balik (AC), bentuk dasar transformator adalah sepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada bagian sekunder. Bagian primer dan skunder adalah merupakan lilitan kawat email yang tidak berhubungan secara elektris. Kedua lilitan kawat ini dililitkan pada sebuah inti yang dinamakan inti trafo. Untuk trafo yang digunakan pada tegangan AC frekuensi rendah biasanya inti trafo terbuat dari lempengan-lempengan besi yang disusun menjadi satu membentuk teras besi. Sedangkan untuk trafo frekuensi tinggi (digunakan pada rangkaian-rangkaian Radio Frequency/RF) menggunakan inti ferit (serbuk besi yang dipadatkan). Pada penggunaannya trafo juga digunakan untuk mengubah impedansi, untuk trafo frekuensi rendah contohnya adalah trafo penurun tegangan (Step Down Trafo) yang digunakan pada peralatan-peralatan elektronik tegangan rendah, adaptor, pengisi batterai dan sebagainya. Trafo jenis ini jika pada bagian primernya kita hubungkan dengan tegangan AC misalnya 220 volt maka pada bagian skundernya akan mengeluarkan tegangan yang lebih rendah. Pada rangkaian tersebut trafo berfungsi untuk menurunkan tegangan AC dari jala-jala PLN yang 220 volt menjadi sebesar tegangan yang dibutuhkan peralatan tersebut agar dapat bekerja normal, misalnya 3 volt, 6 volt atau 12 volt dan sebagainya.
14
Sementara itu trafo penaik tegangan (Step Up Trafo) adalah kebalikan dari step down trafo yaitu untuk menaikkan tegangan listrik AC. Sebuah trafo penurun tegangan bisa juga kita gunakan untuk menaikkan tegangan dengan membalik bagian primernya menjadi skunder dan bagian skunder menjadi primer, tentu dengan memperhatikan tegangan kerja trafo tersebut. Contoh penggunaan trafo penaik tegangan adalah pada rangkaian emergency light/lampu darurat yang menyala saat PLN padam dan UPS pada PC. Prinsip kerjanyanya adalah tegangan DC (searah) yang berasal dari batterai diubah menjadi tegangan AC (bolak-balik) lalu dinaikan menjadi 220 volt oleh trafo sehingga mampu menyalakan lampu atau PC di saat PLN padam. Secara prinsip trafo penurun tegangan adalah jumlah lilitan primernya lebih banyak dari pada jumlah lilitan skundernya. Sedangkan trafo penaik tegangan memiliki jumlah lilitan primer lebih sedikit dari pada jumlah lilitan skundernya. Jika dilihat dari besarnya ukuran kawat email yang digunakan, trafo penurun tegangan memiliki ukuran kawat yang lebih kecil pada lilitan primernya. Sebaliknya trafo penaik tegangan memiliki ukuran kawat yang lebih besar pada lilitan primernya. Hal ini dikarenakan pada trafo penurun tegangan out put (keluaran) arus listriknya lebih besar, sedangkan trafo penaik tegangan memiliki out put arus yang lebih kecil. Sementara itu frekuensi tegangan pada in put dan out putnya tetap (tidak ada perubahan). Besarnya arus listrik yang bisa di supply oleh sebuah trafo biasanya juga dicantumkan misalnya 0.5 Amp, 1 Amp, 5 Amp dan sebagainya. Sesuaikan dengan kebutuhan jika membeli atau menggunakannya agar bisa berfungsi normal dan efisien.
2.6
Motor DC Motor listrik adalah aktuator yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanis. Salah satu jenis motor listrik ini adalah motor DC. Dikatakan motor DC karena sumber listriknya menggunakan sumber searah (direct current). Motor DC terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak armature (rotor). Pada stator terdapat kumparan medan dan sikat. Pada rotor terdapat belitan jangkar dan komutator.
15
2.6.1 2
Prin nsip Kerja Motor M DC Moto or DC bekerj rja berdasarkkan hukum Ampere A dan hukum h Loreentz, yaitu:
a. a Di sekitaar penghantaar yang dialirri arus listrikk akan timbuul medan maagnet. b. b Suatu peenghantar yang y dialiri arus listrik, jika beradaa pada meddan magnet akan meengalami suaatu gaya yangg disebut gayya Lorentz. Huk kum Ampere berlaku padda kumparan n medan yangg menghasillkan medan magnet, sed dangkan hukkum Lorenttz berlaku pada p belitann jangkar yaang berada dalam medaan magnet yaang dihasilkaan oleh kum mparan medann. Caraa kerja motoor DC akan lebih mudaah dipahami dengan meenggunakan diagram dassar yang meenunjukan innteraksi magnetis antarra armature//rotor yang berputar denngan kumpaaran stator yyang diam. Dari Gambaar 2.9.(a) daapat dilihat terdapat sebbuah magnett yang dipaasang pada batang b sehinngga ia dapaat berputar dengan porros di tengaahnya. Kum mparan medaan berupa inti i stator yang y dililit sebuah kaw wat panjang yang mem mpunyai
du ua ujung, yaang atas dih hubungkan
dengan kutuub positif sumber s tegaangan dan yang y bawahh dihubungkkan dengan kutub negattif. Aliran arrus ini menyyebabkan ujung atas kooil menjadi kutub k utara magnet dan ujung bawaah koil menjjadi kutub seelatan magnnet. Magnet yang y dapat berputar taddi dianggap sebagai s rotorr / armaturee dan koil yaang dililit kabbel sebagai medan (stato or). Arah paanah menunjukkan arah putaran p rotor.
G Gambar 2.9.
(a) Diagram magnetis yang menunjukkan operasi motor DC. (b) Magnet yang berputar ditarik karena memiliki kutub yang berbeda. (c) Magnet yang berputar sekarang disebut dengan koil armature, dan polaritasnya ditentukan oleh sikat dan komutator. Dengan berputarnya rotor, mengakibatkan semakin lama kutub magnet rotor mendekat ke kutub medan yang berlawanan muatannya. Karena berbeda muatannya, maka akan saling tarik menarik. Tarikan tersebut makin lama makin kuat sampai saat kedudukan menjadi satu baris seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.7 (b). Pada saat tersebut, rotor seperti terkunci, tidak bisa bergerak. Agar rotor dapat bergerak lagi, maka polaritas rotor tersebut harus dibalik. Karena saat ini rotor berupa magnet permanen, rotor tetap tidak bisa berputar lagi. Oleh karena itu, rotor harus diganti dengan kumparan (elektromagnetik), agar polaritasnya dapat diganti-ganti, dan ditambahkan satu set komutator untuk tetap menghubungkan antara rotor dengan stator. Satu segmen komutator disediakan untuk satu terminal kumparan magnetik. Rotor mempunyai satu koil yang mempunyai dua terminal, maka komutator mempunyai dua segmen.
2.6.2
Pengaturan Motor DC Pada saat berputar, motor DC menghasilkan tegangan balik Eb. Besar
tegangan balik ini berbanding lurus dengan kecepatan putar motor dc. Eb = k .φ.N Eb = tegangan lawan / back EMF (volt) k = konstanta motor φ = kuat fluks magnet (Wabber) N = kecepatan putar motor Sehingga rumus kecepatan dapat diturunkan dari persamaan di atas, yaitu: N=
Eb k .φ
Dari persamaan kecepatan dapat diketahui, bahwa k mempunyai nilai yang konstan. Sehingga untuk mengatur kecepatan dapat digunakan parameter Eb dan φ.
17
Pengaturan kecepatan motor dc dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu: a) Perubahan fluks magnet φ = k .I f
b) Perubahan resistan jangkar Eb = Vs − I a Ra. var c) Perubahan tegangan masukan Eb = Vs. var − I a Ra
2.7
Kapasitor Baterai handphone, lampu flash kamera adalah contoh penggunaan
kapasitor dari kehidupan sehari-hari. Alat-alat elektronik yang ada seperti TV, komputer, Laptop menggunakan kapasitor sebagai komponen penyusunnya.
2.7.1 Pengertian kapasitor Kapasitor
adalah
komponen
elektronika
yang
digunakan
untuk
menyimpan muatan listrik, dan secara sederhana terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau disebut juga kondensator adalah alat (komponen) listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Pada prinsipnya sebuah kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut bahan (zat) dielektrik. Zat dielektrik yang digunakan untuk menyekat kedua penghantar dapat digunakan untuk membedakan jenis kapasitor. Beberapa kapasitor menggunakan bahan dielektrik berupa kertas, mika, plastik cairan dan lain sebagainya.
2.7.2 Jenis Kapasitor Jenis kapasitor menurut bahan dielektiknya antara lain: 1.
Kapasitor elektrolit
18
2.
Kapasitor tantalum
3.
Kapasitor Polister Film
4.
Kapasitor Poliprolyen elektrolit
5.
Kapasitor kertas
6.
Kapasitor mica
7.
Kapasitor kramik
8.
Kapasitor epoxy
9.
Kapasitor Variable
2.7.3 Fungsi kapasitor Fungsi kapasitor dalam berbagai rangkaian listrik adalah:
a. Mencegah loncatan bunga api listrik pada rangkaian yang mengandung kumparan, bila tiba-tiba arus listrik diputuskan dan dinyalakan.
b. Menyimpan muatan atau energi listrik dalam rangkaian penyala elektronik. c. Memilih panjang gelombang pada radio penerima d. Sebagai filter dalam catu daya (power supply). Kapasitor disimbolkan dengan
Gambar 2.10. Simbol kapasitor
2.8
Resistor Resistor ini banyak sekali digunakan diberbagai alat elektronika, resistor
tersebut bias berfungsi sebagai penghambat, penguat dan lain-lain.
2.8.1 Pengertian Resistor Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor
19
memberikan hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan. Resistor adalah komponen
elektronik dua
saluran
yang
didesain
untuk
menahan arus listrikdengan memproduksi penurunan tegangan diantara kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya, berdasarkan hukum Ohm: Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat diboroskan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, desah listrik, dan induktansi.Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, resistor harus cukup besar secara fisik agar tidak menjadi terlalu panas saat memboroskan daya. Ohm (simbol: Ω) adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari nama George Simon Ohm. Biasanya digunakan prefix miliohm, kiloohm dan megaohm.
2.8.2 Fungsi Resistor Fungsi utama dari resistor adalah menahan arus listrik. Namun lebih jelasnya fungsi dari resistor sendiri adalah : 1. Pembagi arus 2. Penurun tegangan 3. pembagi tegangan 4. Penghambat aliran arus listrik Resistor digunakan sebagai bagian dari jejaring elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan.
2.8.3 Penandaan resistor dan warna resistor Resistor
aksial
biasanya
menggunakan
pola
pita
warna
untuk
menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan truserlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
20
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah “badan, ujung, titik” memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya, Identifikasi empat pita, Identifikasi empat pita adalah skema kode warna yang paling sering digunakan. Ini terdiri dari empat pita warna yang dicetak mengelilingi badan resistor. Dua pita pertama merupakan informasi dua digit harga resistansi, pita ketiga merupakan pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang pita kelima menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Tabel 2.2 Perhitungan angka berdasarkan warna resistor
Nama
Gelang ke-1
Gelang ke-2
Gelang ke-3
Gelang ke-4
Gelang ke-5
Warna
(angka ke-1)
(angka ke-2)
(angka ke-3)
perkalian (x)
nilai toleransi
0
Hitam
-
0
0
10
Coklat
1
1
1
101
1%
Merah
2
2
2
102
2%
Orange
3
3
3
103
-
Kuning
4
4
4
104
-
Hijau
5
5
5
105
-
Biru
6
6
6
106
-
Ungu
7
7
7
107
-
Abu – Abu
8
8
8
108
-
Putih
9
9
9
109
-
Emas
-
-
-
10-1
-
Perak
-
-
-
10-2
-
21
-
2.9
Saklar Pembatas (Limit Switch) Saklar ini dioperasikan secara mekanis artinya alat ini dikontrol oleh
faktor-faktor external, misalnya tekanan, sentuhan dan lain sebagainya. Saklar ini biasanya digunakan dalam industri, Limit Switch dirancang untuk beroperasi apabila batas yang sudah ditentukan sebelumnya sudah dicapai, dan saklar-saklar tersebut biasanya diaktifkan dengan sentuhan atau tekanan.
2.10
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control And Data
Acquisition yaitu sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkannya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersebut. Aplikasi ini (SCADA) banyak digunakan dalam perindustrian yang membutuhkan pengawasan dan pengontrolan dengan jarak jauh dan input / output (I/O) yang cukup banyak.
Gambar 2.11. Contoh jaringan SCADA Aplikasi SCADA terdiri dari beberapa bagian, yaitu : •
Hardware / Perangkat keras (untuk memperoleh dan mengirimkan I/O)
•
Controler
•
Jaringan
•
Sistem HMI (Human Machine Interface)
•
Alat komunikasi
•
Software pendukung lainnya
22
Bagian – bagian tersebut terkumpul dalam 3 unit penting dalam SCADA, yaitu: 1. MTU (Master Terminal Unit), yaitu host pusat dalam mengevaluasi dan mengontrol sistem 2. RTU (Remote Terminal Unit), yaitu unit pengumpul dan pengontrol data di lapangan 3. Jalur komunikasi dan software, yang digunakan untuk menghubungkan pusat kontrol (MTU) dengan RTU, serta memantau dan mengontrol elemen / data tersebut. Salah satu hal yang penting pada sistem SCADA adalah komunikasi data antara sistem remote ( remote station / RTU ) dengan pusat kendali. Komunikasi pada sistem SCADA mempergunakan protokol khusus, walaupun ada juga protokol umum yang dipergunakan. Protokol yang dipergunakan pada sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya : 1. IEC Standar meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis komunikasi ethernet. 2. DNP 3.0 3. Modbus 4. Proprietary solution, misalnya KIM LIPI, HNZ, INDACTIC, PROFIBUS dan lain-lain.
2.10.1 Software yang digunakan Beberapa software SCADA yang ada dipasaran seperti Wonderware, kingview, Citect, Yokogawa, Indusoft, iconics dan lain sebagainya, penulis menggunakan software cx-supervisor, software ini terbilang baru dan untuk kemampuanya memang terbatas, tidak seperti software yang lain, cx-supervisor ini mudah untuk dipelajari, tutorial cara penggunaanya sudah banyak di internet.
23
Gambar 2.12. CX-Supervisor software berikut spesifikasi dari cx-supervisor sendiri :
Gambar 2.13. Spesifikasi CX-supervisor Spesifikasi dari cx-supervisor sendiri seperti terlihat di atas, untuk menggunakan software SCADA ini, dalam satu set software harus ada development sebagai software pembuatnya, runtime sebagai software untuk
24
runningnya dan dongle sebagai kunci atau password dari software tersebut, berikut adalah type-type yang dimiliki oleh software cx-supervisor :
Gambar 2.14. Type CX-supervisor Berikut adalah tampilan dari software cx-supervisor yang digunakan penulis :
Gambar 2.15. Tampilan CX-supervisor
25
