PROFESIONAL DAN MANDIRI

T E K N I K

S M K N 2

K E T E N A G A L I S T R I K A N

K O T A

PROFESIONAL DAN MANDIRI

http:// www.totoktpfl.wordpress.com

P R O B O L I N G G O

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK

I. ELECTROPNEUMATIC A. MENGENAL MACAM MEDIA KERJA Dalam dunia industri penggunaan media kerja merupakan salah satu komponen penggerak yang digunakan dalam berlangsung.

menghasilkan

produk

selama

proses

produksi

Media kerja ini adalah penunjang penting dalam selama proses untuk

menghasilkan sebuah produk tertentu. Misal: pada pabrik produksi pembuatan minuman, yang selalu membutuhkan adanya motor – motor dan lengan – lengan serta komponen yang berhubungan dengan penekan benda (pressure) selama proses produksinya. Adapun beberapa macam – macam media kerja ini antara lain memiliki sifat sebagai berikut: 1. PNEUMATIC 2. HIDRAULIC 3. ELECTRIC Media – media kerja yang dimaksudkan tersebut adalah sebagai salah satu kebutuhan penggerak yang sering kita temui pada penggunaan di industri selama ini. Adapun maksud dari sifat dan jenis media kerja tersebut secara mendasar dapat dikatakan sebagai berikut : ◯

PNEUMATIC merupakan media kerja / alat yang berfungsi atau dapat bergerak dan beroperasi secara normal dengan adanya bantuan angin / udara dengan bersifat tekanan.

◯

HIDRAULIC merupakan media kerja / alat yang berfungsi atau dapat bergerak dan beroperasi secara normal dengan adanya bantuan cairan / liquid dengan bersifat tekanan.

◯

ELECTRIC merupakan media kerja / alat yang berfungsi atau dapat bergerak dan beroperasi secara normal dengan adanya medan magnit yang diakibatkan oleh induksi yang dihasilkan / listrik.

TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST

SMK Negeri 2 Kota Probolinggo

Page 1 of 46


B. PERBANDINGAN TIAP MEDIA KERJA No

1

SIFAT

UMUM

PNEUMATIC

HIDRAULIC

Komponen tahan terhadap beban kebih.

Komponen tahan terhadap beban lebih.

Bising dari bunyi udara pembuangan

Suara pada pipa terjadi pada tekanan tinggi

ELECTRIC Komponen tidak diamankan terhadap beban lebih dan keamanan ini dapat dilakukan dengan biaya tinggi. Gangguan suara terjadi pada kontaktor dan solenoid

2

PENGARUH LINGKUNGAN

Tidak peka terhadap perubahan temperatur

Peka terhadap perubahan temperatur

Tahan ledakan

Kebocoran akan menghasilkan pencemaran dan bahaya kebakaran

berbahaya terhadap pencairan es, kelembaban tinggi.

3

4

BIAYA ENERGI

PENGATURAN

Tinggi bila dibandingkan dengan listrik Pada daerah putaran rendah pengaturan tenaga dilakukan dengan mudah melalui pengaturan tekakan

Tinggi bila dibandingkan dengan listrik Gaya dan kecepatan dapat diatur dengan sangat mudah

Tidak peka terhadap perubahan temperatur Pengamanan diperlukan terhadap api dan ledakan

Rendah

Hanya mungkin dilakukan dengan sangat terbatas dan biaya tinggi

Bagus untuk pengaturan gerakan lambat

Kecepatan diatur melalui katup

5

6

PENYIMPANAN DAN PENYALURAN

PENANGANAN



Dapat disimpan dalam jumlah besar tanpa biaya besar Mudah disalurkan melalui berbagai pipa Mampu dioperasikan oleh operator dengan pengetahuan dasar Kontruksi dan rangkaian control relative sederhana dan aman

Penyimpanan terbatas

Sulit disimpan dan mahal harganya

Terbatas penyaluran

Mudah penyaluran melalui kabel dan sangat panjang Diperlukan tenaga ahli

Lebih sulit dibandingkan dengan Pneumatic seperti tekanan tinggi yang dibutuhkan Pipa kembalinya miyak diperlukan

resiko bahaya besar kesalahan rangkaian dapat berakibat kerusakan pada peralatan dan kontrol

Page 2 of 46


C. ELECTROPNEUMATIC 1.

DASAR Valve pneumatic atau Katup kontrol Arah (KKA) adalah bagian yang mempengaruhi jalannya aliran udara . Aliran udara akan lewat, terblokir atau membuang ke atmosfir (release) tergantung dari lubang dan jalan aliran katub kontrol arah (KKA) tersebut. Katub Kontrol Arah (KKA) dapat digambarkan dengan jumlah lubang dan jumlah kotak. Lubang – lubang atau saluran – saluran menunjukkan jalan aliran udara, sedangkan jumlah kotak menunjukkan jumlah posisi ruangan (kamar) yang digunakan. Dalam KKA (valve) terdapat bagian ruangan – ruangan (kamar) pada katub pneumatic yang merupakan dari pengaturan tempat saluran baik udara masuk (in) ataupun udara keluar (out) dimana dalam setiap ruang terdapat saluran – saluran udara. Lihat gambar dibawah ini.

KKA / VALVE

Electropneumatic adalah pneumatic yang dioperasikan dengan sistem elektro. Dengan kata lain electropneumatic merupakan valve pneumatic atau katub kontrol arah (KKA) yang system beroperasinya dipadukan dengan adanya solenoid atau kumparan (coil) yang berfungsi sebagai penggerak pembuka dan penutup (pengatur) ruangan – ruangan yang akan dimanfaatkan oleh lalunya angin (udara).

2.

PRINSIP KERJA Pada bagian KKA atau sering disebut juga dengan valve terdapat ruangan – ruangan yang disimbolkan dengan bentuk kotak, sedangkan pada saluran – saluran disimbolkan dengan bentuk arah anak panah sebagai kontak NO atau seperti huruf T sebagai kontak NC. Simbol – simbol valve pneumatic

= ruangan atau

┬ atau ┴

= saluran / kontak NO = saluran / kontak NC



Page 3 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Dalam katub kontrol arah (KKA), dimana valve ini yang terdiri dari ruangan – ruangan (kamar), yang dalam setiap ruangan tersebut terdapat saluran – saluran udara masuk (in) ataupun saluran udara keluar (release). Ketika salah satu ruangan digunakan untuk saluran pertama sebagai penggerak suatu aktuator, maka untuk ruangan kedua dapat digunakan untuk saluran kedua sebagai pembalik gerakan aktuator tersebut. Sedangkan untuk memindahkan ruangan – ruangan yang diinginkan, maka dipakailah solenoid (coil) yang dialiri tegangan, sehingga piston yang ada pada tengah solenoid akan memindahkan ruangan (kamar) dalam valve tersebut. 3.

KOMPONEN SISTEM Komponen dalam sistem kontrol dapat diidentifikasi dengan mengikuti 4 tahapan/group antara lain : Tahap I . Supply energi (Compressor air & Electrical) Tahap II . Input elements (Limit switch / push button / proximity / sensors) Tahap III. Processng elements (switcing logic, selenoid valves, pneumatic to electric converter). Tahap IV. Actuator and final control elemens (sylinder, motors, directional control valves) Adapun 4 elemen pada sistem kontrol tersebut antara lain :

4.

1.

Catu daya (energi supply)

2.

Elemen masukan (sensor)

3.

Elemen pengelola (prosessor)

4.

Elemen kerja (actuator)

WIRING / INSTALASI Menggambar diagram alir mata rantai kontrol. Memberi tanda pada elemen-elemen suatu rangkaian pneumatik atau elektropneumatik. Untuk pemilihan ruangan baik ruangan berubah maupun ruangan kembali, harus dengan mengaktifkan solenoid (coil), yang ada pada pneumatic tersebut. Sedangkan pemilihan saluran tergantung dari sistem yang dikehendaki, dimana jika pemilihan kontak dapat dikatakan sebagai berikut: Kontak NO (pneumatic)

= saluran udara/angin langsung berfungsi

Kontak NC (pneumatic) = saluran udara/angin tidak berfungsi



Page 4 of 46


D. SIMBOL ACTUATOR No

NAME

SYMBOL ACTUATOR

01

Single – Acting Cylinder, Return motion by external force

02

Single – Acting Cylinder, Return motion by spring return

03

Double – Acting Cylinder, With single – ended piston rod

04

Double – Acting Cylinder, With double – ended piston rod

05

Air sevice unit, simplified representation

06

Compressed air supply 50%

07

One way flow – control valve

E. SIMBOL VALVE PNEUMATIC No

NAME

VALVE PNEUMATIC 2

01

2/2 – way valve 1 2

02

03

04

3/2 – way valve 1

3

4

2

1

3

4

2

4/2 – way valve

5/2 – way valve 5

3 1

05

Solenoid (coil)

06

Spring – return

07

Manually - switch

08

Mechanically - switch



Page 5 of 46


F. PENOMORAN SALURAN PNEUMATIC No

LUBANG / SAMBUNGAN

SISTEM ANGKA

SISTEM HURUF

1

P ,S

2, 4

A , B , C

01

Lubang tekanan (masukan)

02

Lubang keluaran (output)

03

Lubang pembuangan (release)

3 ( katup 3/n )

R ( katup 3/n )

04

Lubang pembuangan (release)

5 , 3 ( katup 5/n )

R , E ( katup 5/n )

Contoh pemakaian PNEUMATIC sebagai berikut : Electro pneumatic standard 2 ruangan 2 saluran NO (in) 2 saluran NO (out) 2 saluran NC (release) (dianggap 1) Sehingga dapat dikatakan bahwa : Electro pneumatic 5 saluran / 2 ruangan dengan return spring Atau Electro pneumatic 5/2 dengan spring

A

C

D

R1

R2

B

P

Keterangan penggunaan ELECTRO PNEUMATIC katup 5/2 tersebut adalah : 1. Pneumatic ini digerakan dengan menggunakan solenoid AC 220 V AC dan frekuensi 50 – 60 Hz. 2. Posisi penggunaan Pneumatic dapat secara solenoid / listrik (0) atau manual / mekanik (1). 3. Pada posisi normal (solenoid OFF) pneumatic sumber udara / angin dialirkan melalui source / sumber tekanan P. 4. Tekanan udara dari P dialirkan menuju B yang kemudian dihubungkan dengan actuator (double acting).



Page 6 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 5. Tekanan udara sisa di actuator masuk lubang D dan menuju lubang pembuangan (release) R2 6. Pada posisi solenoid bekerja ON maka posisi ruangan akan berubah, sehingga tekanan udara pada P akan berhembus melalui A yang mengalir menuju actuator. 7. Dari keluaran actuator udara sisi dialirkan ke C dan menuju lubang pembuangan (release) R1.

G. KONSTRUKSI ACTUATOR Merupakan bagian – bagian dari komponen pendukung yang berfungsi untuk penggerak / media yang dihasilkan dari adanya pneumatic, yang bergerak karena tekanan keluar masuknya udara / angin.

1.

ACTUATOR SINGLE SACTION 1

5

2

3

4

Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5.

2.

Bearing & seal Saluran masuk Pegas pengembali Saluran keluar Batang piston

ACTUATOR DOUBLE SACTION

Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Batang / rumah silinder Saluran masuk Saluran keluar Batang piston Seal Bearing Piston



Page 7 of 46


H. KONSTRUKSI VALVE PNEUMATIC 

Pneumatic solenoid tunggal katup 3/2 .

Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Kumparan solenoid Angker Pegas Pengembali Lubang udara masuk (NC), release / pembuangan (NO) Lubang udara masuk (NO), release / pembuangan (NC) Lubang udara keluar

Pneumatic solenoid tunggal katup 5/2. Keterangan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Kumparan solenoid Angker Piringan seal Pegas pengembali Saluran udara Lubang masuk 1 (P) Lubang keluar 4 (A) Lubang keluar (B) Lubang release / buangan 5 (R) Lubang release / buangan 3 (S) Sekrup pengaktifan manual

I. DIAGRAM ALIR PNEUMATIC / ELECTROPNEUMATIC Diagram rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang benar. Karena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian , sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencari kesalahan sistem pneumatik Tata letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan diagram alir dari mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dari bawah menuju ke atas dari gambar rangkaian dan dapat digambarkan sebagai berikut :



Page 8 of 46


1.0

1.3

Contoh :

Actuator

1.1 4(A)

2(B)

Final Control Element

12(Y)

14(Z)

5(R)

1.6

3(S)

1(P)

2(A) 12(X)

1.2

0.1

1.3

1.4

2(A)

1(P)

Signal Processor

14(Y)

3(R)

2(A)

1(P)

Signal Input (sensors)

2(A)

3(R)

1(P)

3(R)

Energy Supply (source)

J. RANGKAIAN PNEUMATIC

Actuator

FLOW

Final control element

ELECTRO PNEUMATIC WIRING

Susunan kontrol valve elektro pneumatik berlawanan dengan susunan rangkaian kontrol

Energi supply



FLOW

Processing and final control

ELECTRIK WIRING

Input element

Page 9 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 1)

Rangkaian electro pneumatic 5/2 dengan actuator double acting cylinder adalah sebagai berikut : Gambar rangkaian instalasi electropneumatic

OFF ON

ON

OFF

4

2

P1 5

3 1

2)

Rangkaian electro pneumatic 5/2 dengan actuator single acting cylinder with spring adalah sebagai berikut : Gambar rangkaian instalasi electropneumatic spring

OFF

ON

OFF

ON

4

2

P1 5

3 1

3)

Rangkaian Pneumatic 3/2 dengan actuator single acting cylinder with spring adalah sebagai berikut Gambar rangkaian instalasi electropneumatic spring

ON

OFF

2 ON

P1 1

OFF

3

NC

COM



NO

Page 10 of 46


K. DASAR KONTROL ELECTROPNEUMATIC ACTUATOR

+24V

S1

R1

R1

S0

4

2

5

3

P1 R1

P1

1

0V

Design kontrol

Rangkaian Electropneumatic

Algoritma Kontrol S1 S0

ACTUATOR



Page 11 of 46


II. PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) A. SISTEM KONTROL Kata kontrol sering kita dengar dalam pembicaraan sehari-hari. Kata kontrol disini dapat diartikan "mengatur", dan apabila kita persempit lagi arti penggunaan kata kontrol dalam teknik listrik adalah : Suatu peralatan atau kelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi suatu mesin untuk menetapkan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang diinginkan. Sistem yang mempunyai kemampuan untuk melakukan start, mengatur dan memberhentikan suatu proses untuk mendapatkan output sesuai dengan yang diinginkan disebut " Sistem Kontrol ". Dan pada umumnya sebuah sistem kontrol adalah merupakan suatu kumpulan peralatan electric / electronic, peralatan mekanik, atau peralatan listrik lainnya yang digunakan untuk menjamin stabilitas, transisi yang halus serta akurasi sebuah proses. Setiap sistem kontrol memiliki tiga element pokok, yaitu : input, proses, dan output. Pada umumnya input berasal dari transducer. Transducer ini adalah suatu alat yang dapat merubah kuantitas fisik menjadi sinyal listrik. Beberapa contoh dari tranducer diantaranya dapat berupa : tombol tekan, sakelar batas, termostat, straingages, dsb. Tranducer ini mengirimkan informasi mengenai kuantitas yang diukur. Proses didalam sistem kontrol ini dapat berupa rangkaian kontrol dengan menggunakan peralatan kontrol yang dirangkai secara listrik. Dan ada pula yang menggunakan peralatan kontrol dengan sistem pemrograman yang dapat diperbaharui atau lebih populer disebut dengan nama PLC ( Programmable Logic Controller ). Pada kontrol dengan sistem pemrograman yang dapat diperbaharui, program kontrol disimpan dalam sebuah unit memori dan memungkinkan atau dapat merubah program yang telah ditulis sebelumnya, yaitu dengan cara melakukan pemrograman ulang sesuai dengan yang diinginkan. Tugas dari bagian proses adalah memproses data yang berasal dari input dan kemudian sebagai hasilnya adalah berupa respon (output). Sinyal yang berasal dari bagian proses ini berupa sinyal listrik yang kemudian dipakai untuk mengaktifkan peralatan output seperti : motor, solenoid, lampu, katup, dsb. Dengan menggunakan peralatan output ini kita dapat merubah besaran / kuantitas listrik ke dalam kuantitas fisik.



Page 12 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 1. KONTROL LOOP TERBUKA (OPEN LOOP) Sistem kontrol loop terbuka adalah merupakan suatu proses dalam suatu sistem yang mana variabel input akan berpengaruh pada output yang dihasilkan. Gambar berikut ini menunjukan blok diagram dari sistem loop terbuka, yang mungkin dapat membantu anda dalam memahami sistem kontrol tersebut. Jika kita lihat dari blok diagram, pada sistem kontrol loop terbuka di sini tidak ada informasi yang diberikan ke peralatan kontrol yang berasal dari peralatan output (variabel yang dikontrol), sehingga tidak dapat diketahui dengan tepat apakah output yang diinginkan sesuai dengan keinginan atau tidak. Terutama apabila terjadi gangguan dari luar yang dapat mempengaruhi output. Oleh karena itu pada sistem ini akan terjadi kesalahan yang cukup besar oleh karena tidak adanya koreksi. Gangguan

System Yang Di kontrol ( proses )

Peralatan Control

Setting

Output Variable

2. KONTROL LOOP TERTUTUP (CLOSED LOOP) Kontrol loop tertutup adalah sebuah proses yang mana variabel yang dikontrol secara terus menerus disensor kemudian dibandingkan dengan kuantitas referensi. Adapun variabel yang dikontrol ini dapat berupa hasil pengukuran seperti misalnya pengukuran temperatur, kelembaban, posisi mekanik, kecepatan putaran, dsb. Kemudian hasil pengukuran tadi diumpan balikan ke pembanding (comparator). Pembanding ini dapat berupa peralatan mekanik, listrik / elektronik, atau pneumatik. Pada alat pembanding ini antara kuantitas referensi dengan sinyal sensor yang berasal dari variabel yang dikontrol dibandingkan, dan sebagai hasilnya adalah sinyal kesalahan. Sinyal kesalahan ini hasilnya bisa positif atau negatif, secara matematis sinyal kesalahan ini seperti ditunjukan pada persamaan dibawah. Error = harga hasil pengukuran variabel yang dikontrol - set point Gangguan

Setting

Peralatan Control

System Yang Di kontrol ( proses )

Output Variable Sensor

Umpan balik



Page 13 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Apabila kita lihat gambar blok diagram, maka pada blok peralatan kontrol dapat berupa peralatan yang dapat bekerja secara mekanik, listrik / elektronik, ataupun pneumatik, yang mana pada blok ini menerima sinyal kesalahan dan menghasilkan sinyal output yang kemudian diberikan pada bagian proses untuk memperbaiki kesalahan sampai hasil / produk betul-betul sesuai dengan yang diinginkan atau kesalahan sama dengan nol. Demikian mekanisme sistem kontrol tertutup, dan mekanisme tersebut bekerja secara terus-menerus (berkelanjutan).

B. PENGERTIAN PLC PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ) adalah suatu peralatan control yang tercipta dari hasil perpaduan antara teknologi computer “solid – state” dan “ tradisional sequence controller “ control manual. Secara khusus PLC adalah special purpose yaitu computer yang dirancang khusus untuk mengoperasikan suatu masalah tertentu yang berhubungan dengan pengontrolan atau pengendali dan masalah kerja mesin atau proses dalam suatu industri. Menurut NEMA ( National Electrical Manufacturesers Association ) memberi pengertian PLC yaitu

“Suatu

peralatan

listrik

yang

beroperasi

digital

dengan

menggunakan

programmable memory untuk penyimpanan instruksi-instruksi internal sebagai pengganti kerja dari peralatan yang mempunyai fungsi spesifik, seperti :logic, sequence, timer, counter, dan aritmatichs, untuk mengontrol kerja dari mesin-mesin atau proses, melalui modul input output secara analog – digital “. Pada dasarnya PLC mempunyai fungsi untuk menggantikan kerja relay - relay mekanik dan timer, tetapi karena adanya keunggulan dari peralatan mikroprosesor yang membangun perangkat keras dari PLC, maka PLC dapat melakukan operasi-operasi aritmatik, mengkonversikan data analog ke digital atau dari digital ke analog, membandingkan data dan dapat menyelesaikan masalah-masalah control yang bersifat kompleks. PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses guna mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram dalam memori. Antarmuka ( interface ) yang terpasang di PLC memungkinkan PLC dihubungkan secara langsung ke actuator atau transducer tanpa memerlukan relay. Untuk menyesuaikan dengan keadaan kerjanya, maka PLC dirancang untuk dapat beroperasi pada lingkungan industri yang berdebu dan tingkat polusi yang tinggi, dengan perubahan suhu 0oC sampai 60oC dan kelembaban relative antara 0% sampai 95%.2). Karena dengan menggunakan PLC banyak keuntungan yang sangat mempengaruhi proses produksi di perusahaan. TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST


Page 14 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Adapun keuntungan dengan menggunakan PLC adalah : a. Lebih murah biaya dibandingkan system control yang menggunakan banyak relay (control manual). b. Lebih mudah dalam pemprograman dan dapat dengan mudah diubah rangkaian sistemnya. c. Lebih aman , praktis , dan handal dari rangkaian control manual. d. Mempunyai prinsip seperti computer. e. Lebih mudah dalam melacak gangguan rangkaian control yang dibuatnya.

C. PRINSIP KERJA PLC Prinsip kerja dari PLC secara umum adalah menerima sinyal – sinyal analog dari peralatan Input luar yang berupa : saklar, tombol – tombol , overload, sensor, dan lain –lain. Sinyal analog ini oleh modul input akan dirubah menjadi sinyal – sinyal digital. Pada sistem yang akan dikontrol mempunyai sinyal – sinyal / pulsa dalam tiap input dan output, baik berupa sinyal analog maupun sinyal digital. Sinyal – sinyal digital ini akan diolah oleh unit pemproses utama yaitu “ Central Processing Unit “ ( CPU ), sesuai dengan perintah program yang telah ditetapkan atau diprogram pada memory. Selanjutnya CPU akan mengambil keputusan – keputusan yang kemudian akan dipindahkan ke modul Output masih berupa sinyal – sinyal digital. Input Devices

P L C

Sistem Yang dikontrol

Output Devices Modul Output akan merubah sinyal – sinyal digital menjadi sinyal – sinyal analog. Sinyal – sinyal analog inilah yang menggerakkan relay – relay atau kontaktor, yang merupakan peralatan output luar. Peralatan output luar ini yang nantinya akan menggerakkan mesin – mesin atau sistem yang dikontrolnya. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa sistem yang akan dikontrol diterima oleh input devices dalam bentuk sinyal analog yang selanjutnya dikirimkan ke PLC untuk dirubah dalam bentuk sinyal digital. Setelah diolah oleh PLC kemudian dikeluarkan kembali dalam bentuk sinyal analog melalui output device.



Page 15 of 46


D. PERANGKAT KERAS PLC Pada dasarnya perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah PLC adalah sama dan tidak jauh berbeda dengan perangkat keras yang dimiliki oleh Personal Computer ( PC ). Akan tetapi memiliki perbedaan dalam pembagian unit – unitnya. Dalam perangkat keras dari PLC ini mempunyai tiga bagian utama dan besar, yaitu : Bagian Input Output ( I / O ). Processor . Programming Devices. Bagian – bagian tersebut mempunyai fungsi dan tugas masing – masing dalam setiap pengoperasian dari PLC tersebut.

E. SISTEM PENUNJANG PLC LAINNYA Selain perangkat keras, PLC juga mempunyai perangkat penunjang lainya yang juga penting dalam sistem pengoperasiannya. Perangkat atau sistem penunjang ini merupakan bagian terluar dari PLC yang menghubungkan dengan rangkaian ataupun interkoneksi program yang ada di PLC. Selain itu juga mempunyai bagian Unit Catu Daya atau Power Supply yang akan menghidupkan untuk sistem operasional PLC tersebut. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa PLC hampir mempunyai kesamaan dengan Personal Computer dalam hal perangkat – perangkat yang ada padanya. Sehingga membuat kita harus lebih faham tentang komputer dulu ( pengoperasiannya ) sebelum kita menjadi programmer PLC yang sebenarnya.

F. FUNGSI BAGIAN PLC

Programming Devices

Processor

Modul Input Modul Output

Catu Daya

Dari gambar diatas, bagian – bagian tersebut mempunyai fungsi yang saling berkaitan. Adapun pada tiap – tiap bagian tersebut mempunyai fungsi sebagai berikut : TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST


Page 16 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 1.

FUNGSI MODUL Bagian Input Output. ( I / O ) Bagian input output merupakan perangkat elektronik sebagai perantara antara processor dengan peralatan input output luar. Bagian ini dapat dipasang secara terpisah atau langsung menempel pada raknya. Bagian input output terdiri dari modul – modul input dan modul – modul output. Ada dua macam PLC yang sering di temui yaitu PLC jenis Compact dan Modular. Pada PLC jenis Compact merupakan bagian modul antarmuka ( interface ) input output ( I / O ) sudah menyatu dengan CPU-nya, sedangkan jenis modular merupakan modul antarmuka ( interface ) input output ( I / O ) yang terpisah dengan modul CPU. Modul input ( I ) berfungsi untuk mengkonversikan sinyal – sinyal analog ke dalam sinyal digital yang diterima peralatan input luar. Sinyal input digital ini akan diproses oleh processor.

Dan modul – modul output ( O ) berfungsi mengkonversikan sinyal – sinyal analog yang kemudian menggerakkan mesin atau proses melalui perantara kontaktor – kontaktor, ataupun relay – relay

Jumlah modul Input / Outpot ( I/O ) tergantung dari type dan merek PLC yang digunakan. Umumnya PLC yang familier ( banyak digunakan ) di industri adalah Merek OMRON, SIEMENS, AB dengan jumlah I/O antara 20 , 30 , 40 , 60, sampai 1000.



Page 17 of 46


FUNGSI PROCESSOR “ Processor “ merupakan bagian pokok dari PLC yang memproses dan menyimpan semua program yang dikirim (download) ke dalam PLC. Program yang diproses disesuaikan dengan keadaan input dan outputnya.

Input

Input Image Table

User Programming Memory

a.

Output Image Table

C P U

Output

Variable Data Memory

Unit Pemproses Utama Unit pemproses utama yang sering disebut dengan nama CPU (Central Prosessing Unit), berfungsi mengambil instruksi dari memory, mengkodekannya, kemudian memproses instruksi tersebut. Selama memproses instruksi CPU akan menentukan keputusan – keputusan untuk pengontrolan, dengan kata lain, menghasilkan sinyal – sinyal kontrol, mentransfer data, melakukan fungsi aritmatika dan logika, serta mendeteksi sinyal dari luar CPU.

b.

User Program Memory “ User Program memory “ biasanya disebut dengan memory, yang mempunyai fungsi sebagai penyimpan instruksi – instruksi program dan data. Sebelum PLC digunakan untuk pengontrolan suatu sistem, operator atau programmer harus memasukkan data ataupun instruksi – instruksi sesuai dengan yang dibuat dalam suatu program. Prosedur ini disebut Programming PLC. Instruksi – instruksi yang dimasukkan, akan disimpan secara berurutan dan otomatis pada “ User Programming Memory “. Penempatan secara berurutan ini dilakukan secara otomatis oleh PLC tanpa bantuan operator.

c.

Variable Data Memory “ Variable Data Memory “adalah bagian dari “ Processor memory “ yang berfungsi menyimpan data – data variable dan data – data numerik. Adapun jumlah data numerik yang disimpan di dalam “ Variable Data Memory “ sebanyak 5 macam, yaitu:



Page 18 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 1)

Setting nilai dari “Timer”, yaitu : jumlah setting waktu dari timer yang tersedia untuk menghasilkan “ Time Out Signal “ ( waktu ).

2)

Penyusutan nilai dari “Timer”, yaitu : jumlah waktu yang berlalu sejak timer bekerja untuk menghasilkan “ time out signal “ ( waktu ).

3)

Setting nilai dari “Counter”, yaitu : jumlah setting hitungan counter untuk memberikan signal hitungan “ counter “ (jumlah banyaknya).

4)

Penyusutan nilai dari “Counter”, yaitu : jumlah hitungan telah dilewati, untuk menghasilkan signal hitungan “ counter “ ( jumlah banyaknya ).

5)

Nilai – nilai “Phisical Variable “ dalam proses kontrol seperti nilai yang dihasilkan dari tranduser, konversi tegangan output tranduser ke dalam bentuk digital dengan melalui konversi analog ke digital.

Nilai – nilai dari data variable dan data numerik tersebut, telah ditentukan dalam instruksi program hingga CPU tinggal mengambilnya dari variable data memory dan kemudian mengeksekusikannya. Jadi CPU dapat membaca dan menulis data dari dan ke variable data memory, dimana CPU hanya dapat membaca data – data pada user program memory, tapi tidak dapat menuliskan kembali. d.

Image Table Keadaan input output ( I / O ), disimpan pada image table, yang mempunyai “ Random Acces Memory “ ( RAM ) akan muncul bila ada catu daya. Setiap satu modul input output ( I / O ) mempunyai satu tempat pada image table. Hal ini dimaksudkan untuk membedakan kondisi I/O yang satu dengan I/O yang lainnya. Tempat – tempat inilah yang disebut dengan alamat atau bit I/O.

Penentuan alamat – alamat ini untuk tiap – tiap perusahaan yang memproduksi PLC berbeda, misalnya perusahaan OMRON TETEISI membuat alamat dalam empat bit desimal ( 0000 ). 3.

PROGRAMMING DEVICE. “Programming devices“ merupakan perangkat keras dari PLC yang berfungsi untuk memasukkan, mengedit, memodifikasi dan memonitor program yang ada dalam memory PLC, sehingga PLC dapat dioperasikan sesuai dengan program kontrol yang telah termemori. Tabel merupakan macam – macam program devices yang digunakan umum oleh OMRON saat ini.



Page 19 of 46


Program Devices

Pemprogram

Model

PLC type

Programming devices ini terdiri dua jenis, yaitu : 1) PC atau Personnal Computer. Computer merupakan bagian pokok dalam suatu industri, sehingga dapat mudah digunakan sebagai programming device. Pemakaian perangkat computer tersebut hanya membutuhkan jenis dan kelas Pentium II dengan kapasitas RAM 64 dan Hardisc 10 MB, monitor, keyboard dan mouse. Mungkin juga dapat di tambahi printer yang digunakan untuk mencetaknya, jika kita menghendaki. Adapun program yang diisikan berupa gambar rangkaian kontrol suatu sistem tersebut. Hal ini mengharuskan kita untuk lebih faham dalam meggambar rangkaian kontrolnya yang kemudian diubah dalam bentuk Ladder Diagram. Ladder Diagram yaitu merupakan gambar rangkaian kontrol suatu sistem dari bentuk manual diubah ke dalam bahasa program gambar PLC. Untuk PLC merk OMRON, program yang digunakan berupa sistem atau modul SYSWIN (CX – Programmer, CVSS, SSS, CPT).

Dari gambar diatas dapat kita lihat bahwa programming devices menggunakan PC dapat meng-control-kan beberapa unit PLC yang pengoperasiannya secara langsung dari induk PC tersebut. Bahkan untuk unit – unit yang lebih besar dan mendetail juga dapat di indukkan dalam satu sistem kontrolnya, sehingga memudahkan operator dan programmer.



Page 20 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Pada industri yang bertaraf internasional pemakaian programming devices dengan menggunakan computer mempunyai keuntungan lebih mudah dan diuntungkan dalam pengoperasiannya, mampu secara langsung digunakan untuk beberapa PLC yang diprogramnya, mudah dalam pelacakan kesalahan seluruh unit yang terhubung dan juga perawatan serta dapat mengontrol secara langsung proses Logic

Control-nya.

Selain

mempunyai

keuntungan

programming

device

menggunakan computer juga mempunyai sedikit kelemahan, antara lain biaya computer yang mahal, computer hanya digunakan khusus PLC selama proses. 2) Programming Console. Progamming devices model console ini sangat mudah dalam pemakaian dan praktis, karena setelah dipakai memasukkan program kontrol ke PLC, console ini dapat dengan mudah dilepas dan kemudian disimpan. Sehingga untuk tiap – tiap PLC dapat secara langsung diisikan program sesuai keinginan. Hal ini memudahkan dalam memasukkan program untuk tiap – tiap PLC yang diinginkan tetapi harus lebih faham hubungan antara isi program yang satu dengan program yang lainnya dalam suatu sistem kontrol. Untuk pelacakan kesalahan program juga harus dilakukan pada tiap – tiap unit PLC. Kelemahan meggunakan console ini adalah bahasa program yang diisikan bukan meggunakan diagram ladder, tetapi menggunakan Mnemonic Code. Mnemonic Code adalah kode dari bahasa program yang dimiliki PLC yang mengandung arti hubungan ( gambar ) rangkaian kontrol suatu sistem. Sehingga diharapkan untuk mengetahui terlebih dulu bahasa program yang akan digunakan sesuai dengan kontrol tersebut. Karena bahasa program ini ( Code Mneumonic ) berupa huruf / tulisan sehingga lebih sulit dalam pemahamannya dibandingkan dengan berupa gambar rangkaian. Kabel data

Layar LCD Pilih mode

Keyboard



Page 21 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Dari gambar di atas programming console mempunyai bagian – bagian antara lain : a)

Monitor (LCD display) yang berfungsi menampilkan program – program bahasa sementara yang telah diprogram ke dalam PLC.

b)

Tombol (Keyboard) yang berfungsi untuk memasukkan data program yang akan dikerjakan atau dikontrolnya. Bahkan untuk warna pada tombol – tombol ini juga berbeda – beda sesuai dengan group dan fungsi tombol tersebut.

c)

Selektor (Mode key) yang berfungsi untuk memilih status dari PLC saat program diisikan.

d)

Kabel Data yang berfungsi untuk mengirimkan data program ke CPU PLC.

3) UNIT CATU DAYA Catu daya sering disebut juga dengan sumber tegangan, yang berfungsi sebagai supply dari perangkat PLC tersebut. Semua perangkat PLC selalu membutuhkan sumber tegangan yang digunakan untuk menggerakkan atau mengoperasikan prosesor PLC yang digunakan. Adapun besar kecilnya tegangan yang digunakan tergantung dari type PLC yang dipakai. Karena hampir semua type PLC membutuhkan supply tegangan yang tidak sama, sesuai dengan jenis dan kebutuhan PLC yang dipakainya. Umumnya supply yang digunakan untuk prosesor PLC ini yang besar tegangannya antara lain : Tegangan Input ( I ) adalah DC yang besarnya : 12 V , 24 V Tegangan Output ( O ) adalah AC atau DC yang besarnya : 12 V , 24 V , 120 V , 230 V. Besar dan kecilnya tegangan yang digunakan baik Input ataupun Output tergantung dari type dan jenis PLC. Karena tiap PLC selalu bervariasi tergantung dari kebutuhan pemakainya.

G. MNEMONIC CODE Mnemonic code ( kode mnemonic ) merupakan perintah dasar yang sederhana dan umum digunakan oleh PLC. Dalam penulisan mnemonic code mempunyai hubungan erat dengan ladder diagram yang dibuatnya. Apabila memasukkan program ke PLC dengan menggunakan Programming Console, mnemonic code haruslah lebih dulu difahaminya. Apabila mnemonic code salah maka ladder diagram pun akan menjadi salah, begitu juga dengan sebaliknya sehingga PLC tidak dapat dioperasikan. Perintah Mnemonic code ini selalu digunakan apabila PLC tersebut menggunakan programming console.



Page 22 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Adapun jenis perintah – perintah Mnemonic code di dalam pemprograman yang sederhana dan merupakan inti dasar dari suatu pemprograman control system adalah : 1.

PERINTAH DASAR Perintah dasar ini adalah perintah yang paling utama dan sering digunakan dalam penulisan kode mneumonik serta selalu pasti ada di setiap pemprograman system control menggunakan PLC. Adapun macam – macam perintah dasar adalah : 

LOAD Perintah LOAD yang sering disingkat dengan LD adalah awalan dari garis logika atau block. Jika dalam rangkaian manual fungsinya sama dengan suatu bentuk input kontak NO ( Normally Open ) / saklar / sensor.



NOT Perintah NOT adalah perintah kebalikan ( inverts ) input atau yang berarti tidak atau yang bersifat tertutup. Jika dalam rangkaian manual fungsinya sama dengan suatu bentuk input kontak NC ( Normally Close ).



AND Perintah AND adalah perintah yang digunakan untuk menghubungkan secara segaris yang berarti dan. Jika dalam rangkaian manual fungsinya merupakan hubungan kontak – kontak bantu secara seri dua atau lebih dari suatu input, baik yang berupa NO ataupun NC.



OR Perintah OR adalah perintah yang digunakan untuk menghubungkan secara sejajar yang berarti atau. Jika dalam rangkaian manual fungsinya merupakan hubungan kontak – kontak bantu secara paralel dua atau lebih dari suatu input, baik yang berupa NO ataupun NC.



OUT Perintah OUT adalah perintah yang digunakan untuk batas dari suatu akhir perintah diagram satu garis atau yang merupakan bagian akhir dari satu perintah. Jika dalam rangkaian manual fungsinya merupakan hubungan akhir yang menuju ke koil kontaktor.



END ( 01 ) Perintah END ( 01 ) adalah perintah yang digunakan untuk menandai pemprograman telah selesai atau pengisian program sudah akhir. Jika akhir pengisian program tidak diberi perintah END ( 01 ), maka pemprograman dianggap belum selesai ( no end inst ) dan PLC tidak dapat dioperasikan.



Page 23 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Contoh pemakaian perintah dasar Gambar rangkaian

mnemonic code

S0

S1

K5

K10

ALAMAT

INSTRUKSI

DATA

KET

0000

LD NOT

0000

S0

0001

LD

0001

S1

0002

OR

0500

K5

0003

AND LD

0004

OUT

0004

END (01)

1010

K10

-

selesai

Contoh pemakaian perintah dasar pada rangkaian campuran (seri dan paralel) Untuk memprogram rangkaian seri dan parallel ada tekniknya agar memori yang dipakai lebih sedikit. Adapun pembacaan program harus dikelompokkan dulu dan dirangkai secara berurutan sesuai denga gambar rangkaian yang di buat.

S0

FL K1 1

2

S1

3

FLa A

B

FGa

S0 4

C

FG K1 6

TS 5 D

K1

E

RANGKAIAN KONTROL GAS TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST


Page 24 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Dari gambar itu maka jika dibuat kode mneumonik , haruslah dikelompokkan yang nantinya akan dapat diprogramkan ke dalam PLC. Pengelompokan dapat dilakukan berdasarkan urutan dari rangkaian gambar diatas yang kemudian dipilah – pilah terlebih dahulu dengan kelompok dan induk kelompok. Hal ini bertujuan agar lebih mudah dalam mengisikan program dan agar tidak terjadi “ error program ”.

ALAMAT

INSTRUKSI

0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 0012

LD NOT AND LD AND OR LD OR AND AND NOT LD AND OR AND LD OUT

DATA

KELOMPOK

0000 0001 0002 0003 0004 0005 0000 0006 0007 0004 1000

1

INDUK KELOMPOK

2 A B

3 4

C 5 6

D E

KET

S0 S1 FL FLa K1 FGa S0 FG TS K1 koil K1

ON OFF

Input 002

100 s

TIM 001

ON

Output 500 ON

Input 002

OFF ON OFF

Output 500

ON

Input 003

OFF ON OFF

Input 002 ON

OFF

Output 0501 ON

Input 003



OFF

Page 25 of 46


H. LADDER DIAGRAM Ladder Diagram atau yang sering disebut dengan diagram tangga pada PLC adalah mempunyai fungsi yang sama dengan gambar rangkaian kontrol pada system konvensional , yaitu sebagai perangkai peralatan control yang satu dengan yang lain. Pemakaian diagram tangga (Ladder Diagram) ini selalu digunakan pada penginputan program pada PLC jika menggunakan PC (Personnal Computer). Tetapi jika pengoperasian PLC tidak menggunakan Computer, yang hanya menggunakan Programming Console diagram tangga ini tidak mutlak untuk diketahui. Menggambar Ladder Digram dalam PLC selalu diawali dengan garis vertikal yang mulai dari sebelah kiri dan sering juga diakhiri garis vertikal yang berada disebelah kanan. Pada umumnya garis vertikal yang berada pada sebelah kanan sering juga tidak digambar. Dalam menggunakan program PLC rangkaian pengendali (control) tersebut digambarkan pada diagram tangga dengan simbol – simbol sebagai berikut : 1.

SIMBOL DASAR Simbol dasar merupakan tampilan awal ketika Ladder Diagram akan dikerjakan. Simbol – simbol dasar ini untuk setiap macam – macam produk (merk) PLC hampir semua memiliki gambarnya dan mungkin ada beberapa sedikit perbedaan, tapi cepat dipahami.

Beberapa simbol dasar antara adalah: 

Bus bar Bus bar adalah garis awalan dalam menggambar Ladder Diagram, dimana terdiri dari 2 bus bar, yaitu bus bar awal dan bus bar kiri. Adapun fungsi dari bus bar ini adalah sebagai jalannya rangkaian, seperti jika pada rangkaian konvensional sebagai mulai Line (Fasa) menuju Nol (Netral). Pada beberapa merk PLC untuk bus bar akhir tidak digambar.

KOMPONEN RANGKAIAN

Bus bar Awal



Bus bar Akhir

Rung Rung merupakan bagian atau garis batas pembagi dari tiap – tiap rangkaian komponen yang tersusun dalam setiap bus bar.



Page 26 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Rung 0 INSTRUKSI RANGKAIAN Rung 1 INSTRUKSI RANGKAIAN Rung 2 INSTRUKSI RANGKAIAN Rung 3 INSTRUKSI RANGKAIAN Rung 4



Line Line adalah jumlah urutan instruksi rangkaian yang tergambar dalam penyusunan suatu program kontrol yang telah dibuatnya. Pengurutan Line ini digunakan untuk mengetahui jumlah data yang telah diprogramkan.

Line 0

Line 1 Line 2 Line 3 INSTRUKSI RANGKAIAN

Line 5

INSTRUKSI RANGKAIAN

INSTRUKSI RANGKAIAN Line n INSTRUKSI RANGKAIAN

2.

SIMBOL INSTRUKSI Pada simbol instruksi adalah merupakan beberapa komponen/perintah yang akan dirangkaikan atau digambarkan mulai dari bus bar awal sampai bus bar akhir sehingga membentuk suatu instruksi rangkaian yang dapat dijalankan dalam program. Adapum bentuk dari simbol – simbol instruksi/komponen pada setiap merk PLC hampir tidak sama tetapi memiliki fungsi yang sama. Adapun beberapa simbol instruksi/komponen antara lain adalah:



Page 27 of 46


 Simbol bit input/kontak yang bersifat terbuka, yang mempunyai fungsi sama dengan kontak Normally Open (NO) pada kontaktor, sebagai berikut : Simbol milik PLC OMRON, SIEMENS, TOSHIBA, AB Simbol milik PLC MITSUBISHI

 Simbol bit input/kontak yang bersifat tertutup, yang mempunyai fungsi sama dengan kontak Normally Closed (NC) pada kontaktor, sebagai berikut : Simbol milik PLC OMRON, AB

Simbol milik PLC SIEMENS, TOSHIBA

Simbol milik PLC MITSUBISHI

 Simbol bit output, yang mempunyai fungsi sama dengan Coil pada kontaktor, sebagai berikut : Simbol milik PLC OMRON, AB

Simbol milik PLC TOSHIBA, MITSUBISHI

Simbol milik PLC SIEMENS

 Simbol bit dengan fungsi tertentu, mempunyai fungsi seperti relay pembantu antara lain bit yang berfungsi TIMER. FUNGSI…... NOMOR BIT….

simbol milik PLC OMRON, AB FUNGSI…... NOMOR BIT….

simbol milik PLC SIEMENS FUNGSI…... NOMOR BIT….

simbol milik PLC TOSHIBA, MITSUBISHI

 Simbol bit sebagai akhir program, mempunyai fungsi sebagai pembatas setiap akhir penulisan atau pembuatan program. END END

simbol milik PLC OMRON, AB simbol milik PLC SIEMENS, TOSHIBA, MITSUBISHI

END

simbol milik PLC FUJI TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST


Page 28 of 46


ATURAN LADDER DIAGRAM Dalam menggambar ladder diagram PLC juga mengikuti aturan – aturan yang ada dalam prosessor tersebut. Aturan ini bertujuan agar program yang diisikan dapat beroperasi sesuai dengan perintah sehingga tidak terjadi “ error program ” atau yang biasa disebut dengan “invalid program“.

A. Aturan – aturan program :  Awal gambar selalu diawali dengan bas bar kiri, dan arah gambar adalah dari kiri ke kanan atau dari bas bar ke output.

 Antara rung (section) dan rung (saction) berikutnya tidak boleh terjadi parallel RUNG 0

RUNG 1

RUNG 2

 Bas bar sebelah kanan boleh tidak digambar.

atau

 Awal pemasangan kontak parallel diawali dari bus bar. A

B

Q

B

C

A

Q

C

lebih memudahkan

 Setelah output tidak boleh ada kontak lagi. A

B

Q

A

D

B

D

Q

C

C

tetapi



Page 29 of 46


 Output tidak boleh dipasang langsung pada Bus bar. A

Q

Q

tetapi

 Timer, Counter, Output lain hanya dapat dihubungkan parallel. A

B

A

Q

B

Q

Q

Q

I. CARA MENGGAMBAR LADDER DIAGRAM Buka komputer / laptop, kemudian pada “windows task bar” (bagian bawah di layar), clik [Start] kemudian pilih :

[Program]  [OMRON]  [CX-One]  [CX-Programmer]  [CX-Programmer]

Ketika clik [CX-Programmer] maka akan tampil sebagai berikut:



Page 30 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK Kemudian :

Kemudian muncul :

Cari CP1L Cari USB

Clik [Setting], dan isikan CPU Type dengan pilih “L” Kemudian tekan OK

Clik



Page 31 of 46


J. APLIKASI DASAR A. Pagar otomatis

B. Prinsip Kerja Pagar Otomatis 1. Ketika sebuah mobil barang maju mendekati pagar, maka ultrasonic

switch (sensor benda atas) akan bekerja (membaca) – ON, setelah ± 3 sekon. 2. Setelah ultrasonic switch ON (± 3 sekon), maka pintu pagar akan

membuka dengan bantuan Door Position Motor (Motor bergerak mundur / Reverse). Dan akan berhenti ketika ± 15 sekon. 3. Mobil barang yang melintasi pagar akan terbaca oleh Photoelectric

Switch (sensor benda bawah), sehingga memutuskan sinyal dari Photoelectric Switch – OFF, serta menghidupkan waktu ± 10 sekon. 4. Saat waktu telah ± 10 sekon, maka pintu pagar akan menutup kembali

dengan bantuan Door Position Motor (Motor bergerak maju/ Foward). Dan akan berhenti ketika ± 15 sekon. C. Penyelesaian 1. Penentuan KOMPONEN INPUT :

a. Ultrasonic Switch (00.00) b. Photoelectric Switch (00.01) TOTOK NUR ALIF,S.Pd.,ST


Page 32 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 2. Penentuan KOMPONEN OUTPUT :

c. Door Position Motor Forward (100.00) d. Door Position Motor Reverse (100.01) 3.

Gambar Algoritma Kontrol / Rangkaian Kontrol konvensional. --------------------------

4.

Ladder Diagram pada PLC --------------------------



Page 33 of 46


III. JOB SHEET (Materi Praktik) MENGOPERASIKAN SISTEM PENGENDALI ELEKTRONIK NAMA SISWA KELAS

WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU

TANGGAL TES PARAF SISWA

JOB SHEET 1 (ELECTROPNEUMATIC) PROYEK 1

: MEMBUAT KONTROL ELECTROPNEUMATIC 1

BAHAN

: 1. RELAY 2. PUSH BOTTOM 3. KABEL JEMPER 4. AKTUATOR SILINDER 5. VALVE ELECTROPNEUMATIC 6. LAMPU INDIKATOR

PRINSIP KERJA : 1. Pada saat awal MCB ON, posisi SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) ON dan lampu2 (L2) ON). 2. Jika S1 ditekan sesaat, maka SILINDER1 (C1) akan bergerak maju, dan SILINDER2 (C2) tetap di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi OFF dan lampu2 (L2) tetap ON). 3. Jika S2 ditekan sesaat maka SILINDER2 (C2) bergerak maju, dan SILINDER1 (C1) menjadi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi ON dan lampu2 (L2) menjadi OFF). 4. Saat S0 ditekan sesaat, maka SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) ON dan lampu2 (L2) ON). Menjadi ke posisi semula. 5. Catatan jika SILINDER1 (C1) belum maju, maka SILINDER2 (C2) tidak dapat maju

GAMBAR

:

SILINDER 1 (C1)

S0

SILINDER 2 (C2)

S1



S2

L1

L2

Page 34 of 46


MENGOPERASIKAN SISTEM PENGENDALI ELEKTRONIK NAMA SISWA KELAS

WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU


JOB SHEET 2 (ELECTROPNEUMATIC) PROYEK 3

: MEMBUAT KONTROL ELECTROPNEUMATIC 2

BAHAN

: 1. RELAY (2 NO + 2 NC) 2 bh 2. TIMER 2 bh 3. PUSH BOTTOM (1 NO + 1 NC) 1 bh 4. KABEL KONTROL 5. AKTUATOR SILINDER DOUBLE ACTING 2 bh 6. VALVE ELECTROPNEUMATIC 5/2 2 bh 7. LAMPU INDIKATOR 2 bh (warna hijau, warna kuning) 8. PANEL (40 x 60) 1 bh

PRINSIP KERJA: 1. Pada saat awal MCB OFF, posisi SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) OFF dan lampu2 (L2) OFF). 2. Pada saat awal MCB ON, posisi SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) ON dan lampu2 (L2) ON). 3. Pada saat awal MCB ON dan S1 ditekan sesaat, maka SILINDER1 (C1) bergerak maju, dan SILINDER2 (C2) tetap di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi OFF dan lampu2 (L2) tetap ON). 4. ±10 detik kemudian maka SILINDER2 (C2) bergerak maju bersama dengan SILINDER1 (C1) bergerak mundur (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi ON dan lampu2 (L2) menjadi OFF). 5. ±10 detik kemudian maka SILINDER1 (C1) bergerak maju bersama dengan SILINDER2 (C2) bergerak mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi OFF dan lampu2 (L2) menjadi ON). Dan selalu berulang mulai prinsip 4. 6. Ketika terjadi S0 ditekan sesaat pada kondisi tertentu, maka SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), Menjadi ke posisi semula. 7. Catatan jika SILINDER1 (C1) belum maju, maka SILINDER2 (C2) tidak dapat maju

GAMBAR

:

SILINDER 1 (C1)

SILINDER 2 (C2) S0



S1

L1

L2

Page 35 of 46



WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU


JOB SHEET 3 (PLC) PROYEK 1

: MEMBUAT KONTROL DASAR TRAFFIC LIGHT

BAHAN

: 1. PLC (CP1L I/O 20) 2. KABEL JEMPER 3. LAMPU INDIKATOR

PRINSIP KERJA: 1. Pada saat awal MCB OFF, kondisi LAMPU MERAH (M), LAMPU KUNING (K), dan LAMPU HIJAU (H) dalam keadaan PADAM (OFF). 2. Pada saat MCB ON (PLC posisi RUN) 3. LAMPU HIJAU (H) NYALA (ON), LAMPU MERAH (M) dan LAMPU KUNING (K) PADAM (OFF) 4. ± 60 detik kemudian kondisi LAMPU HIJAU (H) tetap NYALA (ON), dan LAMPU KUNING (K) NYALA (ON) (berkedip) tetapi LAMPU MERAH (M) tetap PADAM (OFF). 5. ± 30 detik kemudian kondisi LAMPU HIJAU (H) PADAM (OFF), LAMPU KUNING (K) PADAM (OFF) dan LAMPU MERAH (M) NYALA (ON). 6. ± 60 detik kemudian kondisi LAMPU HIJAU (H) tetap PADAM (OFF), LAMPU MERAH (M) tetap NYALA (ON). dan LAMPU KUNING (K), NYALA (ON) (berkedip). 7. Kemudian kondisi selalu berulang mulai prinsip no 3

GAMBAR : HARD WIRRING (PENGKABELAN) TERMINAL OUTPUT PLC 100.00

100.01

COM

100.02

COM

100.03

100.04

COM

100.05

100.06

100.07

COM

SUMBER AC

N

H

K

M

L



Page 36 of 46


ALGORITMA KONTROL ON OFF

PLC ON

ON

ON

OFF

100.00

OFF

ON

ON

ON

OFF

100.01

ON

OFF

ON

ON

OFF

OFF

ON OFF

100.02

OFF OFF ON OFF

OFF

CATATAN : 1. Tegangan untuk OUTPUT (Valve dan Lampu) adalah AC 220 Volt 2. Alamat untuk OUTPUT adalah L1 = 100.00 ; L2 = 100.01 ; C1 = 100.02



Page 37 of 46



WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU



: MEMBUAT KONTROL ELECTROPNEUMATIC DENGAN PLC

BAHAN

: 1. PLC CP1L 20 I/O 1 bh 2. PUSH BOTTOM NC 1 bh 3. PUSH BOTTOM NO 2 bh 4. AKTUATOR SILINDER 2 bh 5. VALVE ELECTROPNEUMATIC (5/2) 2 bh 6 LAMPU INDIKATOR ( merah, hijau) 2 bh 7. KABEL PENGHUBUNG

PRINSIP KERJA: 1. Pada saat awal MCB ON, posisi SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur.). 2. Jika S1 ditekan sesaat, maka SILINDER1 (C1) akan bergerak maju, dan SILINDER2 (C2) tetap di posisi mundur. (Ditandai dengan lampu1 (L1) menjadi OFF dan lampu2 (L2) tetap ON). 3. Jika S2 ditekan sesaat maka SILINDER2 (C2) bergerak maju, dan SILINDER1 (C1) menjadi mundur. 4. Berulang ke no.2 5. Saat S0 ditekan sesaat, maka SILINDER1 (C1) dan SILINDER2 (C2), di posisi mundur. Menjadi ke posisi semula. 6. Catatan jika SILINDER1 (C1) belum maju, maka SILINDER2 (C2) tidak dapat maju

GAMBAR : HARD WIRRING (PENGKABELAN)

INPUT SUMBER DC

+

S0

S1

S2

COM

0.00



0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Page 38 of 46


OUTPUT 100.00

100.01

COM

100.04

COM

COM

100.07

COM

SUMBER AC

N

C1 M

C2

H

L

ALGORITMA KONTROL ON

PLC

OFF ON

ON OFF

S1

OFF ON

ON OFF

S2 ON

L1

OFF

ON OFF

OFF ON

ON

L2

ON

OFF

OFF

ON

C1 C2

OFF

ON OFF ON

OFF ON OFF

OFF

CATATAN : 3. Tegangan untuk INPUT (Push Bottom) adalah DC 24 Volt 4. Tegangan untuk OUTPUT (Valve dan Lampu) adalah AC 220 Volt 5. Alamat untuk INPUT adalah S0 = 0.00 ; S1 = 0.01 ; S2 = 0.02 6. Alamat untuk OUTPUT adalah L1 = 100.00 ; L2 = 100.01 ; C1 = 100.04 ; C2 = 100.07



Page 39 of 46



WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU



: MEMBUAT KONTROL MOTOR F/R

BAHAN

: 1. PLC (CP1L I/O 20) 1 bh 2. KONTAKTOR (3 NO + 1 NC) 2 bh 2. PUSH BOTTOM (1 NO + 1 NC) 3 bh 3. KABEL PENGHUBUNG 4. LAMPU INDIKATOR (merah, kuning, hijau) 3 bh 5. PANEL 40 x 60 1 bh

PRINSIP KERJA: 1. Pada saat awal MCB 3 Fasa dan 1 Fasa OFF, kondisi LAMPU INDIKATOR MERAH (L1), LAMPU INDIKATOR KUNING (L2), dan LAMPU INDIKATOR HIJAU (L3) dalam keadaan PADAM, dan MOTOR posisi TIDAK BERPUTAR 2. Pada saat MCB 3 fasa ON, LAMPU INDIKATOR OVERLOAD (L OL), LAMPU INDIKATOR FORWARD (Hijau), dan LAMPU INDIKATOR REVERSE (Kuning) dalam keadaan PADAM (OFF). 3. Pada saat MCB 1 fasa ON, Hanya PLC yang ON dan Kontrol dapat bekerja 4. Jika tombol S1 ditekan sesaat, maka MOTOR berputar FORWARD, (Ditandai dengan lampu indikator Forward / hijau ON). 5. Dan untuk menghentikan berputar tekan tombol S0 (merah) sesaat. 6. Jika tombol S2 ditekan sesaat, maka MOTOR berputar REVERSE, (Ditandai dengan lampu indikator Reverse / kuning ON). 7. Jika terjadi Overload maka lampu indikator Overload / merah ON 8. Catatan MOTOR tidak dapat berputar langsung dari Forward ke Reverse atau sebaliknya.


SUMBER DC

INPUT S0

COM



S1

0.00

S2

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

Page 40 of 46


OUTPUT 100.00

100.01 100.02

COM

COM

100.03

100.04 100.05

COM

100.06 100.07

COM

SUMBER AC

N A2 MOTOR FORWARD

A2 MOTOR REVERSE

A1

A1

L

CATATAN : 7. Tegangan untuk INPUT (Push Bottom) adalah DC 24 Volt 8. Tegangan untuk OUTPUT (KONTAKTOR ) adalah AC 220 Volt 9. Alamat untuk INPUT adalah 0.00 ; 0.01 ; 0,02 10. Alamat untuk OUTPUT adalah 100.04 ; 100.07



Page 41 of 46



WAKTU

NO ABSEN

STATUS NILAI

TANGGAL PRAKTIK

PARAF GURU



: MEMBUAT KONTROL MOTOR Υ - Δ

BAHAN

: 1. PLC 2. PUSH BOTTOM 3. KABEL JEMPER 4. LAMPU INDIKATOR 5. PANEL 6. MOTOR 3 fasa Υ/Δ

PRINSIP KERJA: 1. Pada saat awal MCB 3 FASA OFF, kondisi LAMPU INDIKATOR MERAH (L1), dan LAMPU INDIKATOR HIJAU (L2) LAMPU INDIKATOR KUNING (L3), dalam keadaan PADAM / OFF, dan MOTOR posisi TIDAK BERPUTAR 2. Pada saat MCB ON. 3. Kondisi LAMPU MERAH (L1), LAMPU KUNING (L2) dan LAMPU HIJAU (L3) NYALA / ON tetapi lampu indikator Overload (LOL), lampu indikator Star (LS), lampu indikator Delta (LD) PADAM / OFF 4. Jika tombol S1 ditekan sesaat, maka MOTOR berputar Υ, (Ditandai dengan lampu indikator Star (LS) ON). 5. ± 30 detik kemudian maka MOTOR berputar Δ, (Ditandai dengan lampu indikator Delta (LD) ON dan lampu indikator Star (LS) OFF). 6. Dan untuk menghentikan berputar tekan tombol S0 sesaat. 7. Jika terjadi Overload maka lampu indikator Overload / merah ON 8. Catatan MOTOR tidak dapat berputar langsung ke Δ.


INPUT SUMBER DC

+

S0

S1

-

COM



0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Page 42 of 46

ELECTROPNEUMATIC & PLC BASIC TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK 100.00

COM

100.01 100.02

COM

100.03

COM

100.04 100.05

COM

100.06 100.07

COM

SUMBER AC

N

M

Υ

Δ

L

CATATAN : 1. Tegangan untuk INPUT (Push Bottom) adalah DC 24 Volt 2. Tegangan untuk OUTPUT (KONTAKTOR ) adalah AC 220 Volt 3. Alamat untuk INPUT adalah 0.00 ; 0.01 4. Alamat untuk OUTPUT adalah 100.03 ; 100.05 ; 100.07



Page 43 of 46


Untuk menggambar rangkaian kontrol 1

2

3

4

5

6

7

8

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L



Page 44 of 46


Untuk menggambar Ladder Diagram



Page 45 of 46


REFERENSI

1. Proceedings of the 2001 American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition

2. Gears LLC 105 Webster St. Hanover Massachusetts

3. Control & Intelligent Systems Engineering, University of Hull

4. AOPA Air Safety Foundation

5. FESTO DIDACTIC GmbH & Co. D-73707 Esslingen Germany

6. Festo Didactic GmbH & Co., D-73770 Denkendorf , 2000

7. CX-Programmer Ver.8.1 Operation Manual OMRON, W 446-E1-06, 2010 8. SYSMAC OMRON CP1L 20 I/O Manual Operation, 2010



Page 46 of 46

PROFESIONAL DAN MANDIRI

Recommend Documents