4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 PLC Siemens LOGO Programmable Logic Controller atau yang biasa disingkat dengan PLC merupakan salah satu modul logika universal yang dapat diprogram dan terdiri atas dua unit yaitu unit pengolah data dan memori serta unit input/output. PLC ini banyak sekali digunakan terutama dalam bidang automatisasi seperti sistem kontrol industri, lampu penerangan gedung, unit pengolahan air, sistem penyejuk udara, kontrol lift dan sistem kendali lainnya. Pada aplikasi automatisasi diatas, biasanya unit input PLC terhubung dengan sensor yang dapat mengubah besaran fisis/mekanis menjadi besaran elektris, kontak relai atau dapat juga terhubung dengan saklar. Sedangkan untuk unit outputnya berupa transistor atau relai yang dapat dihubungkan dengan relai, solenoid, lampu dan lain sebagainya. Salah satu produk PLC yang umum dipakai dalam industri dan bidang automatisasi lainnya adalah PLC Siemens LOGO. PLC ini diproduksi oleh PT. Siemens AG Jerman dan telah banyak digunakan pada berbagai bidang industri di tanah air. Beberapa keuntungan dalam menggunakan PLC ini adalah bentuknya yang ramping dan sederhana serta bahasa pemrogramannya yang mudah untuk dipelajari. PLC Siemens LOGO ini beroperasi pada tegangan catu AC atau DC dan terdiri atas dua bagian yaitu modul utama dan modul tambahan. Modul utama memiliki delapan input dan empat output sedangkan modul tambahan memiliki empat input dan empat output. Apabila jumlah input/output modul utama belum mencukupi maka dapat ditambahkan satu atau lebih modul tambahan sesuai dengan kebutuhan.
Gambar 2.1. PLC Siemens LOGO
5 Tabel 2.1 Spesifikasi Modul Utama PLC Siemens LOGO
Tabel 2.2 Spesifikasi Modul Tambahan PLC Siemens LOGO
2.2 Pemograman PLC Pemrograman PLC dapat dilakukan baik secara langsung melalui console yang ada dimodul unit PLC atau dapat juga dikerjakan melalui computer yang telah dilengkapi dengan software pemrograman, standar pemrograman PLC ini menggunakan Function Block Diagram dan dapat dirubah menjadi Ladder Diagram melalui
software.
Pada
pemrograman
PLC
ini
simbol
pemrogramannya
menggunakan standar IEC 60617-12 dan akan dibahas tentang fungsi-fungsi dasar yang lazim digunakan dalam sistem kontrol automatisasi. Fungsi-fungsi tersebut meliputi:
6 1. Fungsi Dasar yaitu gerbang AND, gerbang AND with edge evaluation, gerbang NAND, gerbang NAND with edge evaluation, gerbang OR, gerbang NOR, gerbang XOR dan gerbang NOT. 2. Fungsi Spesial yaitu On delay, Off delay, On/Off delay, Retentive On delay, Wiping Relay (Pulse Output), Edge Triggered Wiping Relay, Asynchronous Pulse Generator, Random Generator, Stairway Lighting Switch, Multiple Function Switch,
Weekly Timer, Yearly Timer, Up/Down Counter, Hours
Counter, Threshold Trigger, Analog Threshold Trigger, Analog Differential Trigger, Analog Comparator, Analog Value Monitoring, Analog Amplifier, Latching Relay, Pulse Relay, Message Texts, Softkey, dan Shift Register.
Gambar 2.2 Software Pemrograman dan kabel komunikasi LOGO
2.2.1 Gerbang AND Gerbang AND digunakan untuk menghasilkan logika 1 jika semua masukan mempunyai logika 1, jika tidak maka akan dihasilkan logika 0.Gerbang AND mempunyai dua atau lebih dari dua sinyal masukan tetapi hanya satu sinyal keluaran. Dalam gerbang AND, untuk menghasilkan sinyal keluaran tinggi maka semua sinyal masukan harus bernilai tinggi.
Gambar 2.3 Simbol di PLC Gerbang AND Tabel 2.3 Tabel Kebenaran Gerbang AND
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Output
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
7 0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
2.2.2 Gerbang AND with edge evaluation Hasil gerbang AND dengan evaluasi tepi hanya 1 jika semua masukan 1 dan sedikitnya satu masukan 0 sepanjang putaran lalu. Hasil mulai 1 untuk janga waktu satu putaran dan harus memasang lagi ke 0 untuk janga waktu berikut putaran sebelum ini dapat mulai 1 lagi. Sebuah blok input masukan yang tidak digunakan (x) ditugaskan: x = 1.
Gambar 2.4 Simbol di PLC Gerbang AND with edge evaluation
Gambar 2.5 Diagram pemilihan waktu Gerbang AND with edge evaluation
8
2.2.3 Gerbang NAND Gerbang NAND (NOT AND) akan mempunyai keluaran 0 bila semua masukan pada logika 1. sebaliknya jika ada sebuah logika 0 pada sembarang masukan pada gerbang NAND, maka keluaran akan bernilai 1.Gerbang NAND adalah suatu NOT-AND, atau suatu fungsi AND yang dibalikkan. Dengan kata lain bahwa gerbang NAND akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai tinggi.
Gambar 2.6 Simbol Gerbang NAND Tabel 2.4 Tabel Kebenaran Gerbang NAND
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Output
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
9 2.2.4 Gerbang NAND with edge evaluation Hasil gerbang NAND dengan evaluasi tepi hanya 1 jika sedikitnya satu masukan 0 dan semua masukan 1 sepanjang putaran lalu. hasil mulai 1 untuk janga waktu satu putaran dan harus memasang lagi ke 0 sedikitnya untuk jangka waktu berikut putaran sebelum ini dapat mulai 1 lagi. Sebuah blok input masukan yang tidak digunakan (x) ditugaskan: x = 1.
Gambar 2.7 Simbol di PLC Gerbang NAND with edge evaluation
Gambar 2.8 Diagram pemilihan waktu Gerbang NAND with edge evaluation
2.2.5 Gerbang OR Gerbang OR akan memberikan keluaran 1 jika salah satu dari masukannya pada keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 0, maka semua masukan harus dalam keadaan 0.Gerbang OR akan memberikan sinyal keluaran tinggi jika salah satu atau semua sinyal masukan bernilai tinggi, sehingga dapat dikatakan bahwa gerbang OR hanya memiliki sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah.
Gambar 2.9 Simbol di PLC Gerbang OR
10 Tabel 2.5 Tabel Kebenaran Gerbang OR
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Output
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
2.2.6 Gerbang NOR Gerbang NOR adalah suatu NOT-OR, atau suatu fungsi OR yang dibalikkan sehingga dapat
dikatakan
bahwa
gerbang
NOR
akan
menghasilkan sinyal keluaran tinggi jika semua sinyal masukannya bernilai rendah. Gerbang NOR akan memberikan keluaran 0 jika salah satu dari masukannya pada keadaan 1. jika diinginkan keluaran bernilai 1, maka semua masukannya harus dalam keadaan 0.
Gambar 2.10 Simbol di PLC Gerbang NOR
11
Tabel 2.6 Tabel Kebenaran Gerbang NOR
Input 1
Input 2
Input 3
Input 4
Output
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
2.2.7 Gerbang XOR Gerbang X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika semua sinyal masukan bernilai rendah atau semua masukan bernilai tinggi atau dengan kata lain bahwa X-OR akan menghasilkan sinyal keluaran rendah jika sinyal masukan bernilai sama semua. Gerbang XOR (dari kata exclusive OR) akan memberikan keluaran 1 jika masukan-masukannya mempunyai keadaan yang berbeda.
Gambar 2.11 Simbol di PLC Gerbang XOR
12 Tabel 2.7 Tabel Kebenaran Gerbang XOR
Input 1
Input 2
Output
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
2.2.8 Gerbang NOT Gerbang NOT disebut juga Inverter atau gerbang komplemen (lawan) disebabkan keluaran sinyalnya tidak sama dengan sinyal masukan. Gerbang NOT atau Inverter (pembalik) merupakan gerbang logika dengan satu sinyal masukan dan satu sinyal keluaran dimana sinyal keluaran selalu berlawanan dengan keadaan sinyal masukan. Dibawah merupakan simbol dari gerbang NOT dan tabel kebenarannya.
Gambar 2.12 Simbol di PLC Gerbang NOT Tabel 2.8 Tabel Kebenaran Gerbang NOT
Input 1
Output
0
1
1
0
2.2.9 Fungsi On Delay Output tidak diaktifkan sampai waktu tunda dikonfigurasi telah berakhir. The time Ta (waktu saat ini di LOGO!) Dipicu dengan transisi 0-1 di masukan trg. Jika status pada input 1 trg tetap setidaknya untuk dikonfigurasi durasi waktu T, output yang di set ke 1 ketika kali ini telah berakhir (yang pada output sinyal mengikuti pada input sinyal dari keterlambatan). The time adalah ulang apakah status di masukan trg
13 perubahan ke 0 lagi sebelum waktu T telah berakhir. Keluaran diatur ulang ke 0 ketika masukan trg adalah 0.
Gambar 2.13 Simbol di PLC fungsi On Delay
Gambar 2.14 Diagram pemilihan waktu fungsi On Delay
2.2.10 Fungsi Off Delay Output dengan penundaan off tidak diatur ulang sampai waktu yang ditetapkan telah berakhir. Keluaran Q di set ke 1 langsung dengan transisi 0-1 di masukan trg. Pada 1-0 transisi di masukan trg, LOGO! waktu saat ini retriggers T, dan output tetap ditetapkan. Q output reset ke 0 ketika Ta mencapai nilai yang ditentukan dalam T (Ta = T) (off delay). A one-shot di masukan trg retriggers waktu Ta. Anda dapat mengatur ulang waktu Ta dan output melalui input R (Reset) sebelum waktu Ta telah berakhir.
Gambar 2.15 Simbol di PLC fungsi Off Delay
Gambar 2.16 Diagram pemilihan waktu fungsi Off Delay
14 2.2.11 Fungsi ON/Off Delay On/Off delay blok fungsi ini digunakan untuk menetapkan sebuah output setelah dikonfigurasi on-delay waktu dan kemudian me-reset lagi setelah berakhirnya dikonfigurasi untuk kedua kalinya. The time TH dipicu dengan transisi 0-1 di masukan trg. Jika status pada input adalah 1 trg setidaknya durasi waktu dikonfigurasi TH, output diatur logis 1 pada berakhirnya waktu ini (output on-tertunda untuk sinyal input). The time TH adalah ulang apakah status di masukan trg di-reset ke 0 sebelum waktu ini telah kedaluwarsa. The time TL dipicu dengan 1-0 transisi pada output. Jika status di masukan trg tetap 0 pada setidaknya untuk durasi waktu yang dikonfigurasi TL, output akan di-reset ke 0 setelah berakhirnya masa waktu ini (output dinonaktifkan tertunda untuk sinyal input). The time TL adalah ulang apakah status di masukan trg kembali ke 1 sebelum waktu ini telah kedaluwarsa.
Gambar 2.17 Simbol di PLC fungsi On/Off Delay
Gambar 2.18 Diagram pemilihan waktu fungsi On/Off Delay
2.2.12 Fungsi Retentive ON Delay Sebuah one-shot di input memicu waktu dikonfigurasi. Output diatur pada berakhirnya waktu ini. Ta waktu saat ini dipicu dengan 0-1 pada masukan sinyal transisi trg. Keluaran Q di set ke 1 ketika Ta mencapai waktu T. lebih lanjut trg pulsa di input tidak mempengaruhi Ta. Output dan waktu hanya Ta reset ke 0 dengan 1 input sinyal di R. Jika retentivity tidak diset, output Q dan waktu kedaluwarsa di-reset setelah kegagalan daya.
15
Gambar 2.19 Simbol di PLC fungsi Retentive On Delay
Gambar 2.20 Diagram pemilihan waktu fungsi Retentive On Delay
2.2.13 Fungsi Wiping Relay (Pulse Output) Sinyal input menghasilkan sinyal output dari panjang dikonfigurasi. Dengan sinyal input trg = 1, keluaran Q di set ke 1. Sinyal waktu juga memicu Ta, sementara output tetap ditetapkan. Ketika Ta mencapai nilai yang ditentukan pada T (Ta = T), output Q adalah reset ke 0 negara (pulsa output). Jika masukan sinyal pada perubahan trg 1-0 sebelum waktu ini berakhir, segera mengatur ulang output 1-0.
Gambar 2.21 Simbol di PLC fungsi Wiping Relay (Pulse Output)
Gambar 2.22 Diagram pemilihan waktu fungsi Wiping Relay (Pulse Output)
2.2.14 Fungsi Edge Triggered Wiping Relay Nadi input preset menghasilkan jumlah output didefinisikan pulsa dengan pulsa / jeda rasio (retriggerable), setelah waktu tunda yang dikonfigurasi telah kedaluwarsa. Dengan perubahan pada input trg ke 1,
16 waktu TL (waktu rendah) dipicu. Setelah waktu TL telah kedaluwarsa, output Q adalah set ke 1 untuk durasi waktu TH (waktu tinggi). Jika input trg adalah retriggered sebelum berakhirnya masa waktu tertentu (TL + TH), waktu reset dan Ta adalah denyut nadi / berhenti sementara waktu direstart.
Gambar 2.23 Simbol di PLC fungsi Edge Triggered Wiping Relay
Gambar 2.24 Diagram A pemilihan waktu fungsi Edge Triggered Wiping Relay
Gambar 2.25 Diagram B pemilihan waktu fungsi Edge Triggered Wiping Relay
2.2.15 Fungsi Asynchronous Pulse Generator Bentuk
denyut
nadi
di
keluaran
dapat
dimodifikasi
oleh
dikonfigurasi pulsa / jeda rasio. Anda dapat mengatur denyut / jeda rasio di TH (Sisa Tinggi) dan TL (Sisa Rendah) parameter. INV input yang dapat digunakan untuk membalikkan sinyal keluaran. Blok input INV hanya membalikkan sinyal keluaran jika blok diaktifkan dengan EN.
Gambar 2.26 Simbol di PLC fungsi Asynchronous Pulse Generator
17
Gambar 2.27 Diagram pemilihan waktu fungsi Asynchronous Pulse Generator
2.2.16 Fungsi Random Generator Output dari generator acak toggled dalam waktu dikonfigurasi. Dengan 0-1 transisi di masukan En, waktu yang acak (di-delay waktu) antara 0 s dan TH ditetapkan dan dipicu. Jika status di masukan En adalah 1 untuk setidaknya durasi on-delay, outputnya set ke 1 saat ini di-delay waktu telah berakhir. The time adalah ulang jika status di masukan Enreset ke 0 sebelum di-delay waktu telah berakhir. Ketika input En-reset 0, waktu yang acak (off-delay waktu) antara 0 s dan TL ditetapkan dan dipicu. Jika status di masukan En adalah 0 sekurang-kurangnya selama masa offtunda waktu, output Q adalah reset ke 0 ketika off-tunda waktu telah berakhir. The time adalah ulang jika status di masukan En kembali ke 1 sebelum di-delay waktu telah berakhir.
Gambar 2.28 Simbol di PLC fungsi Random Generator
Gambar 2.29 Diagram pemilihan waktu fungsi Random Generator
18 2.2.17 Fungsi Stairway Lighting Switch Tepi input memicu pulsa waktu dikonfigurasi. Outputnya reset ketika kali ini telah berakhir. Peringatan off dapat output sebelum berakhirnya waktu ini. Keluaran Q di set ke 1 dengan 0-1 pada masukan sinyal transisi trg. The 1-0 transisi di masukan trg memicu waktu saat ini dan keluaran Q tetap ditetapkan. Output Q reset ke 0 ketika Ta mencapai waktu T. Sebelum off waktu tunda (T - T!) Telah berakhir, Anda dapat mengeluarkan sebuah prewarning yang me-reset Q untuk durasi waktu T prewarning off! L. Ta adalah retriggered (opsional) di sebelah tinggi / rendah masukan transisi pada Ta trg dan jika kedaluwarsa.
Gambar 2.30 Simbol di PLC fungsi Stairway Lighting Switch
Gambar 2.31 Diagram pemilihan waktu fungsi Stairway Lighting Switch
2.2.18 Fungsi Multiple Function Switch Switch dengan dua fungsi yang berbeda: 1. Pulse off switch dengan keterlambatan. 2. Switch (cahaya kontinyu). Keluaran Q di set ke 1 dengan 0-1 sinyal transisi di trg. Jika output Q = 0, dan masukan trg ditetapkan hi setidaknya durasi TL, pencahayaan permanen fungsi ini diaktifkan dan output Q adalah himpunan yang sesuai. Off-delay waktu T dipicu ketika status di masukan trg perubahan ke 0 sebelum waktunya TL telah kedaluwarsa. Output Q reset ketika Ta = T. Anda dapat mengeluarkan off-sinyal peringatan sebelum berakhirnya masa off-waktu tunda (T - T!) Yang me-reset Q untuk durasi off prewarning
19 waktu T! L. Sebuah sinyal pada masukan berikutnya trg selalu me-reset T dan output Q.
Gambar 2.32 Simbol di PLC fungsi Multiple Function Switch
Gambar 2.33 Diagram pemilihan waktu fungsi Multiple Function Switch
2.2.19 Fungsi Weekly Timer Keluaran dikendalikan dengan cara yang dapat dikonfigurasi on / off tanggal.Mendukung fungsi kombinasi hari kerja. Setiap mingguan
timer
dilengkapi
dengan
tiga
Cams. Anda
dapat
mengkonfigurasi histeresis waktu untuk setiap individu cam. Pada Cams Anda menetapkan on-dan off-histeresis. Timer mingguan menetapkan output pada waktu tertentu, asalkan tidak sudah ditetapkan. Me-reset timer mingguan output pada off-waktu jika anda dikonfigurasi off-waktu, atau pada akhir siklus jika denyut nadi Anda tentukan output. Suatu konflik yang dihasilkan dalam waktu mingguan ketika tepat waktu dan off-waktu di cam lain adalah identik. Dalam kasus ini, cam 3 mengambil prioritas di atas cam 2, sedangkan cam 2 cam mengambil prioritas di atas 1. Status switching timer mingguan ditentukan oleh status di No1, NO2 dan No3 Cams.
Gambar 2.34 Simbol di PLC fungsi Weekly Timer
20
Gambar 2.35 Diagram pemilihan waktu fungsi Weekly Timer
2.2.20 Fungsi Yearly Timer LOGO Anda! harus dilengkapi dengan internal real-time clock jika Anda akan menggunakan SFB ini. Tahunan menetapkan dan me-reset timer output di spesifik on-dan off-kali, sesuai dengan pengaturan dialog yang dijelaskan di bawah ini. The On Time menetapkan bulan dan hari ketika timer diatur. The Off Sisa mengidentifikasi bulan dan hari di mana output reset lagi. Untuk dan menonaktifkan
kali,
perhatikan
urutan
kolom:
Kolom
pertama
mendefinisikan bulan dan hari kedua. Ketika Anda memilih kotak centang Bulanan, timer switch output pada setiap bulan pada hari yang ditentukan waktu mulai dan tetap aktif sampai hari yang ditentukan Off Time. Pada Tahun yang menetapkan tahun awal di mana timer diaktifkan. The Off Tahun mendefinisikan tahun terakhir di mana timer akan mati. Tahun aktif maksimum adalah 2099. Jika Anda memilih kotak centang Tahunan, timer switch output pada setiap tahun pada bulan tertentu dan hari waktu mulai dan tetap aktif sampai bulan tertentu dan hari Off Time. The Pada Tahun dan Tahun aktif tidak dikonfigurasi. Timer activitates dari kejadian pertama sebagaimana ditentukan oleh On Time dan mengaktifkan setiap tahun sesudahnya sampai 2099. Jika Anda mencentang kotak centang Pulse, output timer switch pada pada yang ditetapkan On Time untuk satu siklus dan kemudian output timer reset. Untuk proses tindakan yang akan diaktifkan dan turun di beberapa tetapi tidak teratur kali selama setahun, Anda dapat menetapkan beberapa timer tahunan dengan keluaran yang terhubung dengan sebuah blok fungsi OR.
21
Gambar 2.36 Simbol di PLC fungsi Yearly Timer
Gambar 2.37 Diagram pemilihan waktu fungsi Yearly Timer
2.2.21 Fungsi Up/Down Counter Nadi input decrements increment atau nilai internal, tergantung pada pengaturan parameter.Output diatur atau mengatur ulang ketika sebuah dikonfigurasi ambang tercapai. Menghitung arah dapat diubah dengan masukan sinyal pada Dir. Fungsi increment (Dir = 0) atau decrements (Dir = 1) counter internal dengan satu hitungan dengan setiap tepi di input positif cnt. Anda dapat mereset counter internal nilai nilai awal dengan sinyal pada masukan reset Selama R. R = 1, output Q adalah 0 dan pulsa di cnt masukan tidak diperhitungkan. Output Q adalah set dan reset sesuai dengan nilai aktual di CNT dan ambang batas yang ditetapkan.
Gambar 2.38 Simbol di PLC fungsi Up/Down Counter
Gambar 2.39 Diagram pemilihan waktu fungsi Up/Down Counter
22 2.2.22 Fungsi Hours Counter Sebuah waktu dikonfigurasi dipicu dengan sinyal di pemantauan masukan. Output adalah mengatur kapan waktu ini telah kedaluwarsa. Counter jam memonitor masukan En. Selama status pada input ini adalah 1,
LOGO!menghitung
waktu
berakhir
dan
waktu-to-go
MN.
LOGO! menampilkan saat ini diatur ke modus konfigurasi. Outputnya set ke 1 ketika waktu-to-go adalah sama dengan nol. Anda me-reset output Q dan waktu-untuk-pergi bertentangan dengan nilai tertentu KM dengan masukan sinyal di R. jam meja operasi PL tetap tidak terpengaruh. Anda me-reset output Q dan waktu-untuk-pergi bertentangan dengan nilai tertentu KM dengan masukan sinyal pada Ral. Penghitung jam operasi PLreset ke 0. Tergantung pada konfigurasi Anda Q parameter, baik output reset dengan sinyal pada masukan reset R atau Ral ( "QR"), atau ketika sinyal reset adalah 1 atau sinyal En adalah 0 ( "Q R + En") .
Gambar 2.40 Simbol di PLC fungsi Hours Counter
Gambar 2.41 Diagram pemilihan waktu fungsi Hours Counter
2.2.23 Fungsi Threshold Trigger Output diaktifkan dan dinonaktifkan, tergantung pada dua frekuensi dikonfigurasi. Mengukur pemicu pada masukan sinyal Fre. Pulsa ditangkap selama periode G_T dikonfigurasi. Q diatur atau mengatur ulang sesuai dengan batas yang ditetapkan. Lihat perhitungan berikut aturan.
23
Gambar 2.42 Simbol di PLC fungsi Threshold Trigger
Gambar 2.43 Diagram pemilihan waktu fungsi Threshold Trigger
2.2.24 Fungsi Analog Threshold Trigger Keluaran diatur atau mengatur ulang tergantung pada dua dikonfigurasi batas (histeresis). Fungsi membaca nilai dari sinyal pada input analog Ax. Nilai ini dikalikan dengan nilai parameter A (gain). Parameter B (offset) ditambahkan ke produk, maka (Ax * Gain) + offset = nilai sebenarnya Ax. Output Q diatur atau mengatur ulang tergantung pada nilai-nilai ambang batas yang ditetapkan
Gambar 2.44 Simbol di PLC fungsi Analog Threshold Trigger
Gambar 2.45 Diagram pemilihan waktu fungsi Analog Threshold Trigger
24 2.2.25 Fungsi Analog Differential Trigger Outputnya set dan reset tergantung pada dikonfigurasi ambang dan nilai diferensial. Fungsi mengambil sinyal analog pada masukan Ax. Ax dikalikan dengan nilai dari A (gain) parameter, dan nilai pada parameter B (offset) ditambahkan ke produk, yaitu (Ax gain) + offset = nilai aktual Ax. Output Q diatur atau mengatur ulang, tergantung pada himpunan (On) ambang dan perbedaan nilai (). Fungsi otomatis menghitung parameter Off: Off = On +, dimana bisa positif atau negatif. Lihat aturan perhitungan di bawah ini.
Gambar 2.46 Simbol di PLC fungsi Analog Differential Trigger Diagram pemilihan waktu A : Fungsi dengan perbedaan negatif ∆
Diagram pemilihan waktu B : Fungsi dengan perbedaan positif ∆
Gambar 2.47 Diagram pemilihan waktu fungsi Analog Differential Trigger
2.2.26 Fungsi Analog Comparator Outputnya set dan reset, tergantung pada perbedaan Ax - Ay dan pada dua dikonfigurasi batas. Fungsi mengambil nilai-nilai analog dari input Ax dan Ay. Kapak dan Ay masing-masing dikalikan dengan nilai dari A (gain) parameter, dan nilai pada parameter B (offset) kemudian
25 ditambahkan ke produk yang relevan, i.e. (Ax gain) + offset = nilai aktual Ax atau (Ay gain) + offset = nilai aktual Ay. Fungsi bentuk perbedaan (“”””) antara aktual nilai Ax - Ay. Output Q diatur atau mengatur ulang, tergantung pada perbedaan dari nilai yang sebenarnya Ax - Ay dan ambang batas yang ditetapkan. Lihat perhitungan aturan di bawah ini.
Gambar 2.48 Simbol di PLC fungsi Analog Comparator
Gambar 2.49 Diagram pemilihan waktu fungsi Analog Comparator
2.2.27 Fungsi Analog Value Monitoring Fungsi khusus ini akan menyimpan variabel proses analog input ke memori, dan menetapkan output ketika output variabel melebihi atau turun di bawah nilai tersimpan ini ditambah dikonfigurasi offset. Sebuah 0-1 transisi dimasukan En menyimpan nilai sinyal pada input analog Ax. Variabel proses disimpan ini disebut sebagai ”Aen”. Kedua nilai yang sebenarnya analog Ax dan dikalikan dengan Aen nilai di parameter A (gain), dan parameter B (offset) adalah kemudian ditambahkan ke produk, i.e. (Ax gain) + offset = nilai aktual Aen, ketika masukan En berubah dari 0 hingga 1, atau (Ax gain) + offset = nilai sebenarnya Ax. Output Q diatur ketika pada input sinyal En = 1 dan jika nilai aktual di masukan Ax adalah keluar dari jangkauan Aen. Output Q ulang, ketika nilai
26 aktual di masukan Ax terletak dalam kisaran Aen, atau ketika sinyal pada masukan Perubahan en lo.
Gambar 2.50 Simbol di PLC fungsi Analog Value Monitoring
Gambar 2.51 Diagram pemilihan waktu fungsi Analog Value Monitoring
2.2.28 Fungsi Analog Amplifier Fungsi khusus ini memperkuat nilai input analog dan output hasil pada keluaran analog. Fungsi mengambil sinyal analog input Ax. Nilai ini dikalikan dengan nilai dari A (gain) parameter, dan parameter B (offset) kemudian ditambahkan ke produk, i.e. (Ax gain) + offset = nilai aktual Ax. Ax nilai aktual adalah output di AQ.
Gambar 2.52 Simbol di PLC fungsi Analog Amplifier
2.2.29 Fungsi Latching Relay S set input output Q, input output Q R me-reset lagi. Sebuah relai menempel mewakili elemen biner sederhana. Nilai output tergantung pada status di masukan dan di status keluaran sebelumnya.
27
Gambar 2.53 Simbol di PLC fungsi Latching Relay
Gambar 2.54 Diagram pemilihan waktu fungsi Latching Relay
2.2.30 Fungsi Pulse Relay Pulsa pendek pada masukan set dan me-reset output. Output Q berubah statusnya, yaitu output diatur atau mengatur ulang, dengan masing-masing 0-1 transisi di masukan trg dan jika input S dan R = 0. Pada input sinyal trg tidak mempengaruhi fungsi khusus ketika S atau R = 1. Anda mengatur relay pulsa dengan masukan sinyal di S, yaitu output diatur hi. Anda me-reset relay pulsa dengan masukan sinyal pada R, yaitu output diatur lo.
Gambar 2.55 Simbol di PLC fungsi Pulse Relay
Gambar 2.56 Diagram pemilihan waktu fungsi Pulse Relay
2.2.31 Fungsi Massage Texts Tampilan teks pesan dikonfigurasi dalam mode RUN. Dengan 0-1 transisi sinyal pada masukan En dan ketika sistem tersebut di RUN, teks pesan Anda telah mengkonfigurasi (proses variabel, teks, waktu-of-hari,
28 tanggal) adalah output ke layar. Pengakuan dinonaktifkan (Quit = Off): Teks pesan tersembunyi ketika status sinyal pada masukan En perubahan 1-0. Pengakuan diaktifkan (Quit = On): Ketika status sinyal pada masukan En perubahan dari 1 sampai 0, pesan teks adalah output sampai diakui dengan OK. Ketika En = 1, Anda dapat tidak mengakui pesan teks. Ketika beberapa fungsi teks pesan dipicu dengan En = 1, pesan teks yang memiliki prioritas tertinggi ditampilkan (0 = terendah, 30 = tertinggi). Ini juga berarti, bahwa teks pesan baru diaktifkan hanya ditampilkan jika prioritas adalah lebih tinggi dari sebelumnya diaktifkan pesan teks. Setelah pesan teks dinonaktifkan atau diakui, fungsi secara otomatis menunjukkan pesan aktif sebelumnya teks yang mengambil prioritas tertinggi.
Gambar 2.57 Simbol di PLC fungsi Massage Texts
2.2.32 Fungsi Softkey Fungsi khusus ini memiliki efek mekanis tombol tekan atau switch. Dalam modus tugas parameter, output diatur dengan sinyal di masukan En, jika ”parameter Switch
diatur ke ’On’ dan dikonfirmasikan dengan
OK. Apakah fungsi ini dikonfigurasi untuk tombol tekan atau beralih tindakan di sini bukan urusan. Keluaran diatur ulang ke 0 dalam tiga kasus berikut: 1. Setelah transisi 0-1 di masukan En. 2. Ketika fungsi ini dikonfigurasi untuk sesaat tombol tekan tindakan, dan satu siklus telah berakhir sejak diaktifkan. 3. Ketika posisi Off dipilih di parameter Switch dan dikonfirmasikan dengan parameter OK di tugas modus. Jika retentivity tidak diset, output Q adalah diinisialisasi setelah kekuasaan kegagalan sesuai dengan konfigurasi anda di Start parameter.
Gambar 2.58 Simbol di PLC fungsi Softkey
29
Gambar 2.59 Diagram pemilihan waktu fungsi Softkey
2.2.33 Fungsi Shift Register Register geser berfungsi untuk membaca nilai sebuah input dan untuk memindahkan bit kiri atau kanan. Nilai output dikonfigurasi sesuai dengan register geser sedikit. Pergeseran arah bisa diubah di input khusus. Fungsi membaca nilai pada input In dengan sisi positif (0-1 transisi) di masukan trg (Trigger). Nilai ini diterapkan pada register geser sedikit S1 atau S8, tergantung pada pergeseran arah: 1. Bergeser ke atas: Nilai di input Dalam ditetapkan pada S1; sebelumnya nilai di S1 dialihkan untuk S2; nilai sebelumnya di S2 adalah bergeser ke S3 dll. 2. Bergeser ke bawah: Nilai di input Dalam ditetapkan pada S8; sebelumnya S8 nilai di dialihkan ke S7; nilai sebelumnya pada S7 yang dialihkan ke S6 dll. Output Q mengembalikan nilai dikonfigurasi register geser sedikit. Jika retentivity dinonaktifkan, pergeseran fungsi restart di S1 atau S8 setelah kegagalan daya. Bila diaktifkan, retentivity selalu berlaku untuk semua bit register geser.
Gambar 2.60 Simbol di PLC fungsi Shift Register
Gambar 2.61 Diagram pemilihan waktu fungsi Shift Register
30 2.3 Relai Relai merupakan salah satu piranti elektromagnetik yang digunakan untuk memutus atau menyalurkan arus listrik ke beban. Dengan kata lain, relai merupakan saklar yang membuka atau menutupnya kontak dipengaruhi oleh kumparan (koil) di dalam relai tersebut. Apabila kumparan dalam relai diberi arus magnetisasi (energized) maka relai akan aktif dan menarik kontak yang semula menutup (NC) menjadi terbuka atau sebaliknya. Relai dibagi menjadi dua macam yaitu relai mekanis dan relai elektris (solid state). Pada umumnya kontak relai hanya mampu menghantarkan arus maksimal sebesar 10 Ampere sehingga relai tidak dapat digunakan untuk menjalankan peralatan listrik yang membutuhkan arus yang sangat besar seperti pada aplikasi mesin-mesin listrik. Untuk mengatasi kelemahan relai tersebut diatas biasanya digunakanlah magnetik kontaktor yang dapat menggantikan fungsi relai dalam pengoperasian mesin-mesin listrik berdaya besar. Pada prinsipnya cara kerja dari magnetik kontaktor sama dengan relai hanya saja kemampuan kontaknya dapat bekerja untuk mengalirkan arus yang cukup besar sehingga sangat cocok digunakan untuk menjalankan motor listrik berkapasitas besar.
NO NC
Koil
COM Gambar 2.62 Simbol Relai
Gambar 2.63 Bentuk fisik relai
31
2.4 Generator Arus Bolak Balik Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator Arus Bolak-balik sering disebut juga sebagai alternator, generator AC (alternating current), atau generator sinkron. Dikatakan generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator. Mesin ini tidak dapat dijalankan sendiri karena kutub-kutub rotor tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan medan putar pada waktu sakelar terhubung dengan jala-jala. Generator arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis, yaitu: a. Generator arus bolak-balik 1 fasa b. Generator arus bolak-balik 3 fasa Konstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu : (1) stator, yakni bagian diam yang mengeluarkan tegangan bolakbalik, dan (2) rotor, yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator. Stator terdiri dari badan generator yang terbuat dari baja yang berfungsi melindungi bagian dalam generator, kotak terminal dan name plate pada generator. Inti Stator yang terbuat dari bahan ferromagnetik yang berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkan lilitan stator. Lilitan stator yang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan. Sedangkan, rotor berbentuk kutub sepatu (salient) atau kutub dengan celah udara sama rata (rotor silinder). Konstruksi dari generator sinkron ini dapat dilihat pada Gambar 2.64
Gambar 2.64 Kontruksi Generator Arus Bolak Balik
32
2.4.1 Mesin Diesel Mesin diesel termasuk mesin dengan pembakaran dalam atau disebut dengan motor bakar ditinjau dari cara memperoleh energi termalnya. Untuk membangkikan listrik sebuah mesin diesel menggunakan generator dengan sistem penggerak tenaga diesel atau yang biasa dikenal dengan sebutan Genset (Generator Set). Ada 2 komponen utama dalam genset yaitu: 1. Prime mover atau pengerak mula, dalam hal ini mesin diesel/engine. 2. Generator. Cara Kerja Mesin Diesel Prime mover merupakan peralatan yang mempunyai fungsi menghasilkan energi mekanis yang diperlukan untuk memutar rotor generator. Pada mesin diesel/engine terjadi penyalaan sendiri,
karena
proses
kerjanya
berdasarkan
udara
murni
yang
dimanfaatkan di dalam silinder pada tekanan yang tinggi (± 30 arm), sehingga suhu di dalam silinder naik. Dan pada saat itu bahan bakar disemprotkan dalam silinder yang bersuhu dan bertekanan tinggi melebihi titik nyala bahan bakar sehingga akan menyala secara otomatis. Berdasarkan
kecepatan
proses,
maka
mesin
diesel
dapat
digolongkan menjadi 3 bagian: 1. Diesel kecepatan rendah (n < 400 rpm) 2. Diesel kecepatan menengah (400 - 1000 rpm) 3. Diesel kecepatan tinggi (n >1000 rpm)
Gambar 2.65 Bentuk Mesin Diesel Sistem starting adalah proses untuk menghidupkan/menjalankan mesin diesel. Ada 3 macam sistem starting yaitu:
2.4.1.1 Sistem Start Manual Sistem start ini dipakai untuk mesin diesel dengan daya yang relatif kecil yaitu < 30 PK. Cara untuk menghidupkan mesin diesel
33 pada sistem ini adalah dengan menggunakan penggerak engkol start pada poros engkol atau poros hubung yang akan digerakkan oleh tenaga manusia. Jadi sistem start ini sangat bergantung pada faktor manusia sebagai operatornya.
Gambar 2.66 Sistem Strat Mesin Secara Manual
2.4.1.2 Sistem Start Elektrik Sistem ini dipakai oleh mesin diesel yang memiliki daya sedang yaitu < 500 PK. Sistem ini menggunakan motor DC dengan suplai listrik dari baterai/accu 12 atau 24 volt untuk menstart diesel. Saat start, motor DC mendapat suplai listrik dari baterai atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk menggerakkan diesel sampai mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu yang dipakai harus dapat dipakai untuk menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi kembali, karena arus start yang dibutuhkan motor DC cukup besar maka dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC. Pengisian ulang baterai atau accu digunakan alat bantu berupa battery charger dan pengaman tegangan. Pada saat diesel tidak bekerja maka battery charger mendapat suplai listrik dari PLN, sedangkan pada saat diesel bekerja maka suplai dari battery charger didapat dari generator. Fungsi dari pengaman tegangan adalah untuk memonitor tegangan baterai atau accu. Sehingga apabila tegangan dari baterai atau accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya, maka hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus oleh pengaman tegangan.
34
Gambar 2.67 Sistem Strat Mesin Secara Elektrik
2.4.1.3 Sistem Start Kompresi Sistem start ini dipakai oleh diesel yang memiliki daya besar yaitu > 500 PK. Sistem ini memakai motor dengan udara bertekanan tinggi untuk start dari mesin diesel. Cara kerjanya yaitu dengan menyimpan udara ke dalam suatu botol udara. Kemudian udara tersebut dikompresi sehingga menjadi udara panas dan bahan bakar solar dimasukkan ke dalam Fuel Injection Pump serta disemprotkan lewat nozzle dengan tekanan tinggi. Akibatnya akan terjadi pengkabutan dan pembakaran di ruang bakar. Pada saat tekanan di dalam tabung turun sampai batas minimum yang ditentukan, maka kompressor akan secara otomatis menaikkan tekanan udara di dalam tabung hingga tekanan dalam tabung mencukupi dan siap dipakai untuk melakukan starting mesin diesel.
35
Gambar 2.68 Sistem Strat Mesin Menggunakan Kompresi
36 2.4.1.4 Metode Pengoperasian Genset Metoda pengoperasian genset ini dapat dilakukan secara manual dan otomatis. Secara manual dengan mengoperasikan langsung pada panel yang tersedia. Yaitu seorang operator dapat langsung menge-set pada panel genset . Bahwa pengoperasian akan dilakukan secara manual. Dengan cara otomatis kita mengeset pada panel yang disediakan pula bahwa kerja genset akan dioperasikan secara otomatis.
2.4.1.5 Metode Starting Genset Genset di sini yang digunakan adalah dengan cara metoda quick starting, yaitu pada saat PLN mati genset langsung beroperasi tidak mengalami proses pemanasan terlebih dahulu. Diesel ini dihubungkan satu poros dengan genset. Pada diesel dan generator tersebut terdapat pemanas kira-kira pada suhu (25-50) derajat Celcius yaitu oli pada heater tersebut. Dan kelembaban generator ini tidak tinggi. Cara kerja rangkaian di atas adalah: ¾
Dalam keadaan normal yaitu beban disuplai oleh PLN, arus
akan mengalir sebagai berikut: Dari meter PLN - Titik A - Switch KT (on) - Titik B - Load. ¾
Dalam keadaan darurat yaitu PLN off (KT (Kontaktor Trafo)
off), secara otomatis AMF (Automatic Main Failure) memerintahkan diesel untuk start dan dalam waktu ± 8 sec. Generator mengeluarkan tegangan (voltage), secara otomatis pula switch KG (Kontaktor Generator) on. Sekarang beban disuplai dari genset. ¾
Apabila PLN on kembali, ± 30 sec. AMF memerintahkan KG
off dan setelah itu meng-on-kan KT, tetapi genset masih running. ¾
Apabila PLN dalam waktu ± 120 sec tidak off lagi, maka
genset stop. ¾
Semuanya akan bekerja secara otomatis.
37 2.4.1.6 Baterai Charger Battery charger digunakan untuk menyuplai energi listrik ke accu. Pada saat normal yaitu suplai dari PLN dan load disuplai dari PLN. Maka battery charger akan mendapatkan suplai energi listrik dari PLN pula. Lalu dari battery charger ini akan mengisi accu sebesar 12 VDC untuk Genset 1 dan 24 VDC untuk Genset 2. Dari accu ini, suplainya telah siap untuk menstart genset, jika PLN mati atau mengalami gangguan. Jika PLN mati, battery charger tetap mendapat suplai energi listrik, tetapi dari genset yang akan disalurkan ke accu. Sehingga dengan cara ini battery charger tetap mendapat suplai litrik begitu juga dengan accu. Catu daya DC yaitu baterai atau accu digunakan untuk mengoperasikan genset. Karena accu ini akan menyalakan genset dan pengontrolan kerja ATS. Nah, accu ini mendapat pengisian ulang dari battery charger. Accu yang akan menggerakkan generator harus selalu dalam keadaan
bertegangan.
Pengisian
ulang
baterai
atau
accu
digunakan alat bantu berupa battery charger dan pengaman tegangan. Pada saat PLN normal (diesel dan generator tidak beroperasi), maka battery charger mendapat suplai listrik dari PLN. Sedangkan pada saat PLN mati atau mengalami gangguan (diesel dan generator beroperasi), maka suplai dari battery charger didapat dari generator. Pengaman tegangan berfungsi untuk memonitor tegangan baterai atau accu. Jika tegangan dari baterai atau accu sudah mencapai 12/24 volt, yang merupakan tegangan standarnya, maka hubungan antara battery charger dengan baterai atau accu akan diputus oleh pengaman tegangan.
Gambar 2.69 Baterai charger
38 2.4.1.7 Hubungan Generator dengan Penggerak Mula Generator dihubungkan satu poros dengan diesel. Pada saat akan start accu yang berisi tegangan 12/24 V siap mensuplai motor DC. Motor DC ini akan menstarting diesel dan generator mengikuti putaran diesel. Pada diesel terjadi gerakan mekanik yang akan memutar generator, sehingga generator mengeluarkan tegangan. Karena sistem ini menggunakan sistem start elektrik maka diesel yang dipakai memiliki daya sedang yaitu < 500 PK, digunakan sebagai prime over yang akan menggerakkan generator. Generator akan menghasilkan energi listrik dari energi mekanik. Motor DC mendapat suplai listrik dari baterai/accu 12/24 volt. Saat start, motor DC mendapat suplai listrik dari baterai atau accu dan menghasilkan torsi yang dipakai untuk menggerakkan diesel sampai mencapai putaran tertentu. Baterai atau accu yang dipakai harus dapat dipakai untuk menstart sebanyak 6 kali tanpa diisi kembali, karena arus start yang dibutuhkan motor DC cukup besar maka dipakai dinamo yang berfungsi sebagai generator DC. Terlihat pula, bahwa AMF mengontrol keadaan diesel. Kita dapat melihat keadaan genset ini pada panel kontrol yang tersedia. Dan keadaan
gangguan
seperti:
low
oil
pressure,
temperature dan overspeed dapat dilihat pada AMF.
Gambar 2.70 Generator dan penggerak
high
water
39
Gambar 2.71 Diagram Koneksi Generator
40
Gambar 2.72 Diagram Wiring Mesin
