BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
PLC (Programmable Logic Control)
Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical
Manufacture Associaton (NEMA) ICS3-1978 part ics3-304, PLC didefinisikan sebagai berikut : “PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital, memiliki memori yang dapat di program menyimpan perintah-perintah
untuk melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequencing, timing, counting,
dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau digital input/output modules”. Di dalam PLC berisi rangkaian elektronika yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun NC). Pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.
Gambar 2.1 Fungsi PLC
2.1.1 Sejarah PLC PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian sistem kontrol mesin berbasis relai. Bedford Associates (Bedford, MA) mengajukan usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan dari Modular Digital Controller) untuk perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan lain mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8). MODICON 084 merupakan PLC pertama di dunia yang digunakan pada produk komersil.
6
7
Saat kebutuhan produksi berubah maka demikian juga dengan sistem kontrol-nya. Hal ini menjadi sangat mahal jika perubahannya terlalu sering.
Karena relai merupakan alat mekanik, maka, tentu saja, memiliki umur hidup atau penggunaan yang terbatas, yang akhirnya membutuhkan jadwal perawatan masa
yang ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika banyak relai yang digunakan. Bayangkan saja sebuah panel kontrol yang dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relai yang terkandung pada
sistem kontrol tersebut. Bagaimana kompleks nya melakukan pengkabelan pada relai-relai tersebut.
Dengan demikian ‘pengontrol baru’ (the new controller) ini harus memudahkan
para
teknisi
perawatan
dan
teknisi
lapangan
melakukan
pemrograman. Umur alat harus menjadi lebih panjang dan program proses dapat di modifikasi atau dirubah dengan lebih mudah. Serta harus mampu bertahan dalam lingkungan industry yang keras. Jawabannya? Penggunaan teknik pemrograman yang sudah banyak digunakan (masalah kebiasaan dan pada dasarnya bahwa ‘people do not like the change’) dan mengganti bagian-bagian mekanik dengan teknologi solid state (IC atau mikroelektronika atau sejenisnya). Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup popular digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. mikroprosesor konvensional kekurangan daya dalam menyelesaikan secara cepat logik PLC untuk semua PLC, kecuali PLC kecil. Setelah mikroprosesor mengalami perbaikan
dan
pengembangan,
PLC
yang
besar-besar
mulai
banyak
menggunakan-nya. Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang berbasis pada AMD 2903. Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun 1973. Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian PLC bisa melakukan komunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin sesungguhnya yang dikontrol. Sekarang, kemampuan komunikasi ini dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut terlibat. Sayangnya,
8
kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk untuk protokol-protokol dan jaringan-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi
bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC.
Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi
dengan protokol otomasi
pabrik milik General Motor (General Motor’s
Manufacturing Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui
pemrograman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemrograman atau penggunaan pemrogram genggam (handheld programmer).
Seiring perkembangan teknologi, saat ini PLC telah mengalami perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari fungsi fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini diantaranya adalah : 1.
Ukuran semakin kecil dan kompak
2.
Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat
3.
Waktu eksekusi program yang semakin cepat
4.
Pemrograman relative semakin mudah, hal ini terkait dengan perangkat lunak pemrograman yang semakin user friendly
5.
Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin baik
6.
Jenis intruksi atau fungsi semakin banyak dan lengkap
7.
Beberapa jenis dari tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan kontrol kontinu. Misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzv, dan lain-lain
2.1.2 Prinsip Dasar PLC Pada prinsipnya sebuah PLC melalui model input bekerja menerima datadata berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device) dari sistem yang dikontrol seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.2. Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor. Data-data masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input
9
module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan
disimpan di dalam ingatan (memory). Selanjutnya CPU akan mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal
digital. Sistem yang dikontrol oleh modul output D/A (digital to analog module) antara lain berupa kontaktor, relay, solenoid, heater, alarm dimana nantinya dapat digunakan untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang
dikontrol tersebut.
2.1.3 Prinsip Kerja PLC Perbandingan cara kerja PLC dengan sistem kontrol konvensional dapat dilihat pada gambar 2.2 dan 2.3. Switch S1 dan S2 adalah push-button normally open (NO), saat kedua switch tersebut ditekan, S1 akan mengalirkan arus ke L1 sedangkan S2 akan mengalirkan arus ke L2 pada gambar 2.2. Pada gambar 2.3 komponen yang sama disambungkan ke PLC. Dari gambar tersebut terlihat beberapa perbedaan yaitu switch tidak disambungkan secara langsung ke lampu, tetapi melalui modul input PLC, sedangkan lampu disambungkan ke modul output PLC. Input tidak berhubungan langsung dengan output, tetapi keduanya dihubungkan oleh prosesor berdasarkan program logic yang dimasukan.
Gambar 2.2 Hardwired sistem
10
Gambar 2.3 Sistem PLC
Dari segi operasional, switch dan lampu yang disambungkan langsung
secara sistem PLC adalah identik, perbedaannya terletak pada cara arus listrik mengalir. Pada hardwired sistem arus listrik mengalir berasal dari suatu sumber tegangan melalui switch menuju lampu melalui kawat penghantar ke lampu yang bersangkutan, pada saat switch terbuka arus terputus dan lampu akan padam. Pada sistem PLC, arus yang berasal dari sumber tegangan mengalir melalui S1 dan S2 menuju input modul. Input modul akan mengirim sinyal ke prosesor, tegangan dari switch terisolir dengan sinyal yang masuk ke prosesor, pengisolasian ini mutlak diperlukan karena prosesor bekerja dengan tegangan dan arus rendah. Prosesor menerima sinyal dari input modul pada saat switch tertutup, dan akan mengirimkan sinyal yang sama ke output modul atas pengarahan dari program. Program berfungsi untuk mengarahkan sinyal dari input modul yang tersambung dengan S1. Semua kejadian ini berlangsung dalam orde mili detik. Pada saat S2 tertutup, kejadian yang sama berlangsung akan tetapi kali ini sinyal output prosesor dikirimkan ke output modul yang tersambung dengan L2. 2.2
PLC OMRON SYSMAC CP1L-L20DR-A PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC dari Omron
yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang tersedia dengan 10, 14, 20, 30, 40 dan 60 buah I/O (input/output). Sistem input output nya berupa bit atau lebih dikenal dengan PLC tipe relai karena hanya membaca masukan (input) dan menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.
11
Gambar 2.4 PLC Omron Sysmac CP1L-L20DR-A
2.2.1 Bagian-bagian dan Fungsi PLC Omron Sysmac CP1L
Gambar 2.5 Bagian-bagian PLC Omron Sysmac CP1L-L20DR-A
1. Memory cassette slot Digunakan untuk memasang memori/memory cassette. Memory cassette dapat digunakan untuk menyimpan cadangan program-program CP1L, parameter, dan data memori. Memory cassette dapat digunakan untuk menyalin data ke unit CP1L tanpa menggunakan program (software).
12
2. Peripheral USB port Digunakan untuk melakukan koneksi pada computer. Computer dapat
digunakan untuk menjalankan program (programming) dan pengawasan
(monitoring).
3. Analog adjuster Digunakan untuk menyesuaikan nilai pada area bantu/cadangan A642CH
dalam jangkauan 0 sampai 255. Digunakan untuk megubah timer dan
pengaturan utama tanpa menggunakan program (software).
4. External analog settings input connector
Menggunakan external input diantara 0 dan 10 volt, dan mengubah nilai untuk area bantu/cadangan A643CH dengan nilai diantara 0 sampai 256. Input ini tidak di isolasi. 5. DIP switches Digunakan untuk mengatur write-permission pada memori pengguna, transfer otomatis dari memory cassette, dan penggunaa tool bu. 6. Battery Merawat internal clock dan RAM ketika power supply berada dalam kondisi mati (off). 7. Operation indicators Menunjukan status pengoperasian dari CP1L. menunjukan status seperti status sumber, mode operasi, kesalahan (errors) dan status dari peripheral USB. 8. Power supply, ground, and input terminal block Digunakan untuk menyambungkan kabel power supply, ground line, dan input lines. 9. Input indicators Menyala ketika sambungan input menyala (on) kecuali untuk analog input terminal. 10. Option board slot Digunakan untuk menginstal RS-232C option board atau RS-422A/485 option board.
13
14/20 – point I/O sudah memiliki satu seri communication option board
yang sudah terinstal.
30/40/60 – point I/O sudah memiliki dua seri communication option board yang sudah terinstal.
11. Expansion I/O unit connector
CP1L CPU units
Digunakan untuk menghubungkan unit-unit CP-series expansion I/O dan unit-unit pengembangan lainnya. Unit-unit CP1L CPU Unit-unit dari 14/20-point I/O dapat memiliki 1 unit pengembangan yang tersambung. Unit-unit 30/40/60-point I/O memiliki hingga 3 unit pengembangan yang tersambung. Dan unit-unit 10-point I/O tidak memiliki unit pengembangan yang tersambung.
12. Output indicators Akan menyala ketika kontak output terminal menyala (ON) kecuali untuk analog output terminal. 13. External power supply and output terminal block External power supply terminal Unit-unit yang menggunakan AC power supply yang memiliki 24VDC external power supply terminal dengan kapasitas maksimum 300mA. Terminal ini dapat digunakan menjadi sebuah kegunaan power supply untuk peralatan yang digunakan (input device). Output terminals: Digunakan untuk menghubungkan sambungan keluar (output lines). 14. DIN track mounting pin Digunakan untuk memasang unit pada lintasan DIN (DIN Track). 15. Memory cassette Digunakan untuk menyimpan data dari built-in flash memory. Masukan pada slot kaset memory (memory cassette). 16. RS-232C option board Masukan pada option board slot.
14
17. RS-422A/485 option board Masukkan ke dalam option board slot.
18. LCD option board
Digunakan untuk mengawasi berbagai macam data dan perubahan dari nilai sekarang atau pengaturan tanpa menghubungkan pada CX-
Programmer. Pengubah waktu yang spesifik dapat juga digunakan ketika
tidak disediakan oleh PLC.
19. Ethernet option board
Digunakan untuk menambahkan Ethernet port. Masukan ke dalam Optional Board Slot
2.2.2 Spesifikasi PLC Omron Sysmac CP1L Tabel 2.1 Spesifikasi PLC Omron Sysmac CP1L
Item Supply Voltage Operating Voltage Range Power Consumtion Inrush Current External Power Supply
AC Power DC Power AC Power DC Power AC Power DC Power AC Power DC Power Supply Voltage Output Capacity
Insulation resistance Dielectric Strength
CPU Units with CPU Units with 20 I/O Points 30 I/O Points 100 to 240 VAC, 50/60 Hz 24 VDC 85 to 264 VAC 20.4 to 26.4 VDC 60 VV max 20 W max 60 A max 20 A max 24 VDC 300 mA: Use for input device only. Cannot be used to drive outputs (when the external power supply provides an overcurrent or is short circuited 20 MΩ min. (at 500 VDC) between the external AC and protective earth terminals 2,300 VAC 50/80 Hz for 1 min between the external AC and
15
Noice Immunity
Vibration Resistance
Shock Resistance
Ambient Temperature Humidity Atmosphere Terminal Screw Size
Power Interrupt Time
CPU Unit Weight
AC Power DC Power
Expansion I/O Unit Weight Expansion Unit Weight
protective earth terminals, leakage current: 10 mA max Conform to IEC6100-4-5;2 KV (power lines) 10 to 57 Hz, 0.075-mm Amplitude, 57 to 150 Hz, acceleration: 9,8 m/s2 in X, Y, and Z direction for 80 minutes each (time coefficient; 8 minutes x coefficient factor 10 = total time 80 minutes 147 m/s2 three times each in X, Y, and Z directions Operating : 0 degree to 55 degree celcius Storage : -20 degree to 75 degree celcius 10 % to 90 % (with condensation) Must be free from corrosive gas M3 Ac Power supply : 10 ms min. DC power supply : 2 ms min. (A power interrution occurs if power falls below 85 % of the rated voltage for longer than the power interrupt time) 650 g max 700 g max 550 g max 600 g max Units with 20 I/O points: 300 g max. Units with 8 output points: 250 g max. Units with 8 input points: 200 g max. Analog I/O units: 150 g max Temperature sensor units: 250 g max Combo bus I/O link units: 200 g max
2.2.3 Port Terminal Input Output PLC CP1L Port pada PLC CP1L 20 I/O terdiri dari 12 buah terminal input yaitu dari CIO 0.00 – 0.11. untuk port output-nya terdapat 8 buah terminal yaitu dari CIO 100.00 -100.07. Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan suplai AC PLN yaitu pada terminal L1 dan L2/N. port input terhubung pada satu titik COM
16
(common). Masukan pada terminal COM dapat berupa polaritas + (positif) atau – (negatif).
Gambar 2.6 Blok terminal masukan pada PLC CP1L 20 I/O
Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti terlihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.7 Blok terminal keluaran pada PLC CP1L 20 I/O
17
Tabel 2.2 Pengaturan fungsi input menggunakan aturan PLC
Address Wo Bit rd
Input operating settings Normal Interrupt Quick Inputs Inputs respons (See inputs note)
CIO 0
00 01
02 03 04
05
06
07
08
Normal Inputs 0 Normal Inputs 1 Normal Inputs 2 Normal Inputs 3 Normal Inputs 4
11
---
---
---
---
---
---
---
Interrupt Quick input 0 respons input 0
Normal Inputs 5
Interrupt input 1
Quick respons input 1
Counter 1, phase-Z/reset input
Normal Inputs 6
Interrupt Quick input 2 respons input 2
Counter 2, phase-Z/reset input
---
Normal Inputs 7
Interrupt Quick input 3 respons input 3
Counter 3, phase-Z/reset input
---
Normal Inputs 8
Interrupt Quick input 4 respons input 4
09
10
---
Origin searches origin Operation settings: High-speed searches counters enable Phase-Z reset enabled for Two-phase pulse Single-phase (differential phase outputs 0 (Increment x4, up/down, or and 1 pulse input) pulse/direction Counter 0, Increment Conter 0, A phase, --input up, or count input Counter 1, Increment Conter 0, B phase, --input up, or count input Counter 2, Increment Conter 1, A phase, --input up, or count input Counter 3, Increment Conter 1, B phase, --input up, or count input Counter 0, Counter 0, phasephase-Z/reset Z reset input --input High-speed counters
Normal Inputs 9 Normal Inputs 10 Normal
Interrupt Quick input 5 respons input 5 ---
Pulse output 0: Origin input signal Pulse output 1: Origin input signal
-----
---
---
---
---
-----
Counter 1, phaseZ reset input
---
--Pulse output 0: Origin proximity input signal Pulse output
18
Inputs 11
1: Origin proximity input signal
Tabel 2.3 Pengaturan fungsi output menggunakan intruksi dan aturan PLC
2.2.4 Metoda Pemrograman Keuntungan utama dari penggunaan perangkat PLC adalah sifatnya yang dapat diprogram (programmable). Perubahan fungsi serta tugas yang akan dilakukan biasanya cukup dengan mengubah sedikit program yang ada. Perubahan unit input/output diperlukan bila terjadi perubahan pada jenis proses peralatan yang dikontrol. Berdasarkan fungsi dari perangkat PLC secara keseluruhan. Ada beberapa metoda penulisan program yang biasa digunakan untuk pada berbagai merek PLC, yaitu Ladder Diagram (LD), Funtion Block Diagram (FBD), dan Instruction List (IL), atau gabungan dari ketiga metoda tersebut. Tetapi untuk jenis PLC CP1L hanya ada metoda menggunakan Ladder Diagram, Function Block, dan gabungan dari kedua metoda tersebut.
19
2.2.4.1 Diagram Ladder Sebuah diagram tangga atau ladder diagram terdiri dari sebuah garis
menurun ke bawah pada sisi kiri dengan garis-garis bercabang ke kanan. Garis ada di sebelah sisi kiri disebut sebagai palang bis (bus bar), sedangkan garisyang
garis cabang (the branching lines) adalah baris intruksi atau anak tangga. Sepanjang garis intruksi ditempatkan berbagai macam kondisi yang terhubungkan ke intruksi lain di sisi kanan. Kombinasi logika dari kondisi-kondisi tersebut
menyatakan kapan dan bagaimana intruksi yang ada di sisi kanan tersebut dikerjakan.
Contoh diagram tangga ditunjukan pada gambar 2.9.
Gambar 2.8 Contoh diagram tangga
Simbol-simbol yang digunakan dalam diagram tangga, yaitu: 1.
Load (LD) dan LOAD NOT (LDNOT)
Load
Load Not
Gambar 2.9 Simbol Load dan Load Not
20
Kondisi pertama untuk mengawali setiap pemrograman dari pergantian garis anak tangga menggunakan instruksi load atau load not. 2.
AND dan AND NOT
And
And Not
Gambar 2.10 Simbol And dan And Not
Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung serial dalam satu garis anak
tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan intruksi load atau load not, dan yang lainnya dengan intruksi and atau and not. 3.
OR dan OR NOT
OR
OR Not
Gambar 2.11 Simbol OR dan OR Not
Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung paralel dalam satu garis anak tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan intruksi load dan load not, dan kondisi yang lainnya dengan menggunakan instruksi or atau or not. 4.
Output dan Output Not
Out
Out Not
Gambar 2.12 Simbol Output dan Output Not
Intruksi output dapat digunakan untuk rancangan dimana output harus aktif bilamana kondisi-kondisi normal di depannya terhubung. Intruksi output not digunakan untuk rancangan dimana output harus tidak aktif bilamana kondisikondisi di depannya terhubung. Beberapa output atau output not yang terhubung
21
pararel pada satu garis anak tangga dapat diperlukan dengan intruksi output atau output not yang berurutan. 5.
DIFU adalah intruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal
DIFU (13) dan DIFD (14)
masukan ON. Perintah DIFU mempunyai sebuah masukan dimana DIFU akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan
lamanya masukan ON. Saat masukan OFF DIFU tidak bereaksi apapun. DIFU akan ON lagi setelah masukan OFF dan kemudian OFF. DIFD adalah intruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal
masukan OFF. Perintah DIFD mempunyai sebuah masukan dimana DIFD akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan lamanya masukan OFF. DIFD akan ON lagi setelah masukan ON dan kemudian OFF. DIFD (14)
DIFU (13)
Gambar 2.13 Simbol DIFU (13) dan DIFD (14)
6.
Timer
Timer adalah intruksi untuk menunda suatu proses. Timer mempunyai sebuah masukan, dimana apabila masukan ON menghitung dan bila masukan OFF timer reset. N menunjukan timer ke berapa (Tim 1, Tim 2, dst) dan SV adalah Set Value dengan batasan antara 000.00 sampai dengan 999.9. apabila masukan ON maka timer aktif dan mulai menghitung sesuai set value, setelah timer selesai menghitung sampai angka set value terpenuhi maka timer akan ON, timer akan OFF dan reset apabila masukan OFF. Untuk mengambil kondisi timer maka dibuat diagram ladder seperti gambar di bawah. Timer akan OFF apabila masukan kondisinya OFF sehingga timer reset. Timer menggunakan unit 100 ms (Hundred-
22
ms Timer). Fungsi lain dari timer adalah TIMH– High Speed Timer. Cara kerjanya TIMH sama dengan TIM kecuali time basenya yang berbeda yaitu: 0,01
detik. Gambar 2.14 Contoh intruksi timer
7.
Counter
Instruksi CNT merupakan salah satu instruksi counter down dari SV pada saat kondisi ON untuk mengubah sinyal input dari kondisi OFF Ke ON sebagai pemicu proses pencacahan. Masukan reset, angka counter, dan nilai set ( SV ) dapat diatur dalam program. Nilai set dapat diberikan antara 0000-9999. Fungsi lain dari counter adalah CNTR (Reversible Counter). CNTR merupakan counter up / down pada saat di beri sinyal input/pulsa. Simbol dari instruksi dasar counter adalah sebagai berikut:
Gambar 2.15 Contoh intruksi counter
8.
Compare
Instriksi CMP digunakan untuk membandingkan dua buah data yang output-nya menghasilkan GR (greater than), EQ (Equal) and LE (less than) flag di dalam area SR. Simbol dari instruksi compare adalah sebagai berikut:
23
Gambar 2.16 Contoh intruksi compare
9.
Fungsi END
Intruksi end digunakan untuk menandai bahwa program telah selesai. CPU melakukan scan dari awal hingga akhir program membentuk loop tertutup. Jadi tanpa end maka program PLC tidak akan bekerja.
Gambar 2.17 Contoh intruksi end
2.2.4.2 Function Block Diagram (FBD) Function block adalah elemen program dasar yang berisikan fungsi standar proses yang sudah dirumuskan secara berkelanjutan. Ketika suatu function block sudah dirumuskan, maka pengguna hanya cukup memasukan function block kedalam program dan menetapkan I/O untuk menggunakan fungsi tersebut. Sebagai standar suatu proses, function block tidak berisikan alamat yang aktual, tetapi berupa variabel-variabel. Pengguna menetapkan alamat atau kesatuan-kesatuan dalam variabel tersebut. alamat atau kesatuan ini dinamakan parameter-parameter. Alamat-alamat tersebut digunakan oleh variabel-variabel itu sendiri yang dialokasikan secara otomatis oleh CX-Programmer untuk tiap-tiap program.
24
Gambar 2.18 Contoh program function block diagram
2.3
CX – Programmer Ver 9.3 Program CX Omron merupakan sebuah software pemrograman PLC untuk
membuat, memonitor, dan merubah dari berbagai program PLC Omron. CX Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer prosesor 486 MHz dengan sistem operasi windows 7. Berikut adalah tampilan dari CX Programmer Ver 9.3
Gambar 2.19 Tampilan CX - Programmer
25
Beberapa bagian utama CX- Programmer berikut fungsinya dapat dilihat pada table berikut:
Tabel 2.4 Bagian dan Fungsi CX – Programmer
Nama Bagian
Fungsi
Title Bar
Menunjukan nama file atau data tersimpan dan dibuat pada CX-
Programmer
Menus
Pilihan Untuk memilih Menu
Toolbar
Pilihan untuk memilih fungsi dengan menekan tombol. Select[view] Toolbar Kemudian dapat memilh toolbar yang ingin ditampilkan.
Dapat membagi program kedalam beberapa blok. Masing masing blok
Section
dapat dibuat atau ditampilkan. Project
Mengatur program dan data. Dapat membuat duplikat dari setiap elemen
WorkSpace
dengan melakukan Drag dan Drop diantara proyek yang berbeda atau
Project Tree
melalui suatu proyek.
Ladder Window
Layar sebagai tampilan atau membuat diagram ladder.
Output Window Menunjukan informasi error saat melakukan compile ( error check ). Menunjukan hasil dari pencarian kontak / koil didalam list form. Menunjukan detail dari error yang ada pada saat loading suatu proyek. Status Bar
Menunjukan suatu informasi seperti nama PLC, status on line / offline, lokasi dari cell yang sedang aktif.
Information window Symbol Bar
Menapilkan window yang menunjukan shortcut key yang digunakan pada CX – programmer. Menampilkan nama, alamat atau nilai dan comment dari symbol yang sedang dipilih cursor.
2.4
Mini Circuit Breaker (MCB) MCB adalah pengaman rangkaian yang dilengkapi dengan pengaman
thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relai elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak digunakan untuk pengaman sirkit satu phasa dan tiga phasa. Keuntungan menggunakan MCB sebagai berikut. a. Dapat memutuskan rangkaian tiga phasa walaupun terjadi hubung singkat pada salah satu phasanya.
26
b. Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat hubung singkat atau beban lebih.
c. Mempunyai tanggapan yang baik apabila terjadi hubung singkat atau
beban lebih.
Pada MCB terdapat dua jenis pengaman yaitu secara termis dan elektromagnetis, pengaman termis berfungsi untuk mengamankan arus beban
lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika hubung singkat. terjadi
Termis, prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik Magnetik, prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar gaya yang menggerakkan saklar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat busur api dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat. MCB dibuat hanya memiliki satu kutub untuk pengaman satu phasa, sedangkan untuk pengaman tiga phasa biasanya memiliki tiga kutub dengan tuas yang disatukan, sehingga apabila terjadi gangguan pada salah satu kutub maka kutub yang lainnya juga akan ikut terputus.
27
Gambar 2.20 MCB 1 phasa dan 3 phasa
Pemilihan MCB ditentukan oleh beberapa hal, yaitu : 1. Standar yang berlaku. Contoh PUIL, SPLN, IEC, dll. 2. Kapasitas Pemutusan Kapasitas pemutusan tidak boleh kurang dari arus hubung pendek prospektif pada tempat instalasinya (PUIL pasal 3.24.4.3.1) 3. Arus Pengenal 4. Tegangan Tegangan operasional pengenal pemutus tenaga harus lebih besar atau sama dengan tegangan sistem. Dibawah ini adalah gambar kurva pemutus sirkit thermal magnetic.
Gambar 2.21 Kurva standar operasi untuk pemutus sirkit termal-magnetik
28
Ir adalah arus nomimal mcb, sedangkan Im adalah arus hubung singkat minimum, dan Icu adalah arus hubung singkat maksimum atau arus breaking capacity.
keterangan :
1. Actuator lever.
2. Actuator mechanism.
3. Contacts
4. Terminals 5. Bimetallic strip
6. Calibration screw. 7. Solenoid 8. Arc divider/extinguisher Gambar 2.22 Konstruksi MCB
Berdasarkan penggunaan dan daerah kerjanya, MCB dapat digolongkan menjadi 5 jenis ciri yaitu : 1. Ciri Z (rating dan breaking capacity kecil), Digunakan untuk pengamanan rangkaian semikonduktor dan trafo-trafo tegangan yang peka. 2. Ciri K (rating dan breaking capacity kecil), Digunakan untuk pengamanan alat-alat rumah tangga (home-appliance). 3. Ciri G (rating besar), Digunakan untuk pengaman motor. 4. Ciri L (rating besar),Digunakan untuk pengaman kabel atau jaringan 5. Ciri H, Digunakan untuk pengaman instalasi penerangan bangunan. 2.5
Saklar Tunggal Saklar adalah komponen listrik yang berfungsi sebagai pemutus dan
penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik pada rangkaian listrik tertutup. Berbagai jenis saklar tersedia sesuai dengan fungsi, jenis dan cara pemasangannya. Salah satunya adalah saklar tunggal yang digunakan untuk menghidupkan dan mematikan satu buah atau satu kelompok beban listrik. Dalam hal ini adalah beban penerangan atau lampu listrik sebagai simulator motor.
29
Gambar 2.23 Simbol saklar tunggal
2.6
Penghantar (Kabel)
Penghantar yang digunakan untuk instalasi listrik adalah penghantar yang
dilindungi dengan isolasi atau disebut dengan kabel. Perkembangan penghantar
semakin pesat seiring berkembangnya bahan-bahan isolasi, sehingga banyak bermunculan jenis penghantar baru. Untuk mempermudah identifikasi dari jenis kabel yang ada, maka diadakan suatu penandaan dari huruf maupun angka. Kode pengenal kabel yang sering digunakan adalah sebagai berikut : N
: Kabel jenis standar, dengan tembaga sebagai penghantar Y
: Isolasi PVC (poly vinil chlorid)
A
: Kawat tembaga pejal
Y
: Selubung PVC
F
: Kawat tembaga serabut
R
: Kawat baja bulat
NA
: Jenis kabel standar, dengan alumunium sebagai penghantar
re
: Penghantar kawat bulat
rm
: Penghantar bulat berkawat banyak
Contoh : a. NYA 4 re 450/750 V Menyatakan suatu kawat berisolasi untuk tegangan nominal 450/750 Volt. Berisolasi PVC, mempunyai penghantar tembaga padat bulat dengan luas penampang nominal 4 mm2. b. NYM 4 x 25 rm 500 V
30
Menyatakan kabel dengan empat inti untuk tegangan nominal 500
Volt, berisolasi dan berselubung PVC dan mempunyai penghantar
tembaga bulat yang dipilin dengan luas penampang nominal 25
mm2.
2.6.1 Standar Warna Kabel listrik memiliki identifikasi kode warna yang dibuat sesuai standar.
Menurut PUIL 2000 tabel 7.2-1 Kabel dengan inti tunggal memiliki standar sesuai 2.5 tabel Tabel 2.5 Standar warna kabel tunggal
No 1 2 3 4 5 6
Warna Selubung Merah Kuning Hitam Biru Kuning - Hijau Warna Lainnya
Penggunaan Fasa R Fasa S Fasa T Netral Pentanahan Kontrol
2.6.2 Jenis Penghantar yang Digunakan a. Kabel NYA Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal. Dalam pemakaiannya pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon / PVC ataupun pipa fleksibel. Kabel NYA memiliki karakteristik sebagai berikut :
Tegangan nominal
: 400/690 (600)
Jumlah Inti
: 1
Luas penampang
: 0,5 – 400 mm2
Penggunaan
: Didalam pipa, diatas/didalam plesteran
31
Penghantar tembaga
Isolasi PVC
Gambar 2.24 Kabel NYA
b. Kabel NYAF
Kabel NYAF merupakan jenis kabel fleksibel dengan penghantar tembaga serabut berisolasi PVC. Digunakan untuk instalasi panel-panel yang memerlukan fleksibilitas yang tinggi. Adapun karakteristik dari kabel NYAF adalah: Tegangan nominal
: 400/690 (600)
Inti
: Serabut
Luas penampang
: 0,5 – 400 mm2
Penggunaan
: Didalam pipa, diatas/didalam plesteran
Penghantar tembaga serabut
Isolasi PVC
Gambar 2.25 Kabel NYAF
32
c. Kabel NYM Kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan
memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Konstruksi dari kabel NYM terlihat pada gambar. Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik, boleh tidak
menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat peggantian kabel /dalam dinding / beton menggunakan selongsong pipa. Karakteristiknya yaitu: Tegangan nominal
: 230/400 (300)
Jumlah Inti
: 1-5
penampang Luas
: 1,5 – 35 mm2. Bila berinti tunggal hanya sampai 16 mm2
Penggunaan
: Didalam pipa, diatas/didalam plesteran,di atas kayu.
Gambar 2.26 Kabel NYM
2.6.3 Kemampuan Hantar Arus ( KHA ) Kemampuan Hantar Arus suatu kabel dapat dinyatakan sebagai kemampuan maksimum kabel untuk dilalui arus secara terus-menerus tanpa menyebabkan kerusakan pada kabel tersebut. Menurut Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 pasal 5.5.3.1 penghantar sirkit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh. Untuk menentukan besarnya KHA dapat menggunakan persamaan : KHA = 1,25 x In Jika KHA telah diketahui maka untuk menentukan luas penampang dipilih kabel yang memiliki nilai yang diatasnya (pada tabel 2.6). Untuk kabel daya
33
diperhatikan juga rating MCB yang dipilih. Jika nilai KHA masih dibawah rating MCB, maka ditetapkan rating MCB sebagai nilai KHA minimal yang digunakan.
Dengan tujuan apabila terjadi gangguan, kabel masih dapat menghantarkan arus sebelum MCB memutuskan rangkaian.
Dibawah ini adalah tabel untuk menentukan luas penampang penghantar.
Diambil dari tabel 7.3-1 pada PUIL 2000.
Tabel 2.6 Cara untuk menentukan luas penampang penghantar
2.7
Fitting Fitting atau dudukan lampu adalah suatu alat untuk menghubungkan
lampu
dengan
kawat-kawat
jaringan
listrik
secara aman.
Berdasarkan
pemakaiannya bentuk fitting terdapat beberapa macam, yaitu fitting tempel
34
(fitting duduk), fitting gantung, fitting bayonet, gabungan antara fitting dengan stip kontak, dan lain-lain. Dibawah ini contoh fitting model tempel.
2.8
Gambar 2.27 Fitting model tempel
Lampu Pijar Lampu pijar merupakan lampu yang menghasilkan cahaya dengan cara
memanaskan serabut pijar (filamen). Serabut pijar adalah kawat logam halus yang mempunyai hambatan terhadap arus yang mengalir. Didalam serabut pijar inilah tenaga listrik diubah menjadi panas dan cahaya. Bola lampu dibuat dari kaca yang jernih, udaranya telah diambil dari bola sedemikian rupa hingga tinggal menghabiskan bola lampu hampa udara tanpa terdapat zat asam lagi. Keadaan seperti ini akan mencegah filamen terbakar habis.
Gambar 2.28 Lampu pijar
Jika bola lampu diisi dengan gas argon, maka gas argon itu akan mencegah filamen menguap. Filamen yang menyala didalam tempat yang diisi gas argon suhunya menjadi lebih tinggi, sehingga akan lebih banyak menghasilkan cahaya. Untuk membaurkan cahaya yang kuat dan berpusat pada serabut pijar, banyak lampu-lampu yang dibuat dari kaca buram seperti kaca putih susu atau kaca berwarna. Jenis lampu ini biasanya dipilih dengan alasan untuk hiasan, misalnya untuk lampu lantai, lampu meja, lampu taman, atau lampu dinding.
35
Selain lampu dengan kaca buram, ada pula lampu yang dilengkapi dengan lapisan dari bahan pemantul (cermin). Lampu jenis ini dikenal dengan sebutan lampu
sorot atau spot light. Pemakaian lampu sorot banyak terdapat ditaman-taman, atau ruang pameran. etalase
