Upload
anonymous-mhhbgo
View
43
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
cool
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Teori Dasar
1.1.1 PLC
Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC
didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang
dapat diprogram untuk menyimpan intruksi-intruksi untuk menjalankan fungsi-
fungsi spesifik seperti logika, sekuensial, pengaturan, waktu (timing), pencacahan
(counting), dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri sesuai dengan
yang diinginkan.
PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel
masukan dan memberikan keputusan sesuai dengan keinginan pemrogram
sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. PLC sebernarnya merupakan suatu sistem
elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses
mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan
(timing), pencacahan (counting), dan aritmatika. PLC tidak lain adalah komputer
digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O
(Input/Output).
Programmable Logic Controller merupakan salah satu anggota komputer
yang menggunakan IC ataupun peralatan elektromekanik untuk melakukan
fungsinya sebagai kontroler. PLC memungkinkan melakukan beberapa fungsi
seperti menyimpan perintah-perintah yang digunakan untuk mengontrol, data
1
yang telah dimanipulasi, berkomunikasi dengan perangkat lain (Bryan, 1997).
Programmable Logic Controller dikenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh
Richard E. Morley yang merupakan pendiri Modicon Corparation.
1.1.1.1 Prinsip Kerja PLC
Prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan
coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal
ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol
kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder
diagram (programing & prossesing).
Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan
kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi
on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan
latch memory. Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini
akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan
sumber tegangan.
2
ON/OFF DEVICE INPUT
MEMORY DATA INPUT
PROGRAMMING + PROCESING
MEMRORY DATAOUTPUT PROGRAM
MEMORY LATCH DATA OUT PUT PROGRAM
ON/OFF DEVICE OUTPUT
1.1.1.2 Bagian-bagian PLC
Seperti juga komputer, PLC juga mempunyai kelengkapan yaitu CPU,
memori RAM & ROM, programmer/monitor, dan modul I/O (Aksan, 2008).
Menurut Bolton (2003) PLC serupa dengan komputer namun bedanya komputer
dioptimalkan untuk tugas-tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC
dioptimalkan untuk tugas-tugas pengontrolan dan pengoperasian didalam
lingkungan industri. PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, antara
lain :
1. PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi
pabrik.
2. PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi
dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukan program
sekaligus memonitor data atau program.
PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontrole khusus untuk
industri, artinya seperangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan
aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC antara lain
adalah :
1. CPU
CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya
merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokomputer lengkap). Pada
awalnya merupakan mikrokontroler 8 bit seperti 8051 namun seiring
perkembangan zaman, saat ini bisa berupa mikrokontroler 16 bit atau 32 bit.
3
Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa
memori agar dipastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan
keamanan.
2. Memori
Memori sistem digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Memori
digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan dalam bentuk biner.
Saat ini banyak PLC menggunakan teknologi memori flash karena dapat
dikosongkan atau dihapus dengan langkah-langkah yang cepat.
3. Konsol PLC
Kontroler PLC dapat diprogram melalui pemrogram manual yang biasanya
disebut dengan konsol. Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak yang
biasanya tergantung pada produsen PLC. Perangkat ini merupakan panel
pemrogram yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang
berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang
sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan dalam konsol harus
dalam bentuk memonik. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung dengan ke
CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas
setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka
panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain,
sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan
programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR.
4. Catu Daya PLC
4
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya ke seluruh
bagian PLC. Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC.
Sumber energi DC biasanya 24 Volt yang dihasilkan oleh PLC sebagai hasil
proses penyearah tegangan AC, tegangan 24 VDC ini diperlukan untuk sember
tegangan pada terminal input. Tidak semua PLC mempunyai fasilitas ini sehingga
diperlukan sumber 24 VDC dari luar jika PLC tidak menyediakannya.
5. Device Masukan
Device Masukan merupakan perangkat keras yang digunakan untuk
memberikan sinyal kepada modul masukan. Sistem PLC memiliki jumlah Device
masukan sesuai dengan sistem yang diinginkan. Fungsi dari Device Masukan
untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja Device Masukan yang
digunakan, misalnya untuk menjalankan atau menghentikan motor. Dalam hal
tersebut seperti misalnya device masukan yang digunakan adalah push botton
yang bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally Close (NC). Ada
bermacam-macam device masukan yang dapat digunakan dalam pembentukan
suatu sistem kendali seperti misalnya : selector switch, foot switch, flow switch,
level switch, proximity sensors dan lain-lain.
6. Device Keluaran
Device Keluaran adalah komponen-komponen yang memerlukan sinyal
untuk mengaktifkan komponen tersebut. Sistem PLC mempunyai beberapa divece
keluaran seperti motor listrik, lampu indikator, serine, dal lain-lain.
7. Jalur Ekstensi dan Tambahan
5
Setiap PLC memiliki jumlah masukan dan keluaran yang terbatas sehingga
jika menginginkan jumlahnya diperbanyak maka digunakan sebuah modul
keluaran dan masukan tambahan (I/O Expansion Module).
8. Run/Stop Switch
Yaitu switch untuk memilih mode kerja PLC yang diinginkan, jika ingin
mengaktifkan program digunakan RUN dan jikan ingin mentransfer program baru
dari PC ke PLC digunakan STOP.
1.1.1.3 Kelebihan dan Kekurngan PLC
Sebagai alat kontrol PLC mempunyai kelebihan antara lain :
1. Fleksibel (keluwesan)
Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik
memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12
kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat
mengendalikan 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-
masing program sendiri.
2. Deteksi dan Koreksi Kesalahan lebih mudah
Dengan menggunakan tipe Relay yang terhubung pada panel, perubahan
program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dng an
peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan
program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada
sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat
6
langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung.
Perubahannnya sangat mudah, hanya mengubah ladder diagrammya.
3. Harga Relatif Murah
PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang
mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini PLC dapat dibeli berikut
dengan timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU (Central
Processing Unit). PLC mudah didapat dan kini sudah banyak beredar dipasaran
dengan bermacam-macam merek dan tipe.
4. Pengamatan Visual
Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara
langsung melalui layar/display. Jika ada kesalah operasi maupun kesalahan yang
lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga
perbaikan dapat lebih cepat dilakukan dengan observasi visual. Bahkan beberapa
PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.
5. Kecepatan Operasi
Kecepatan operasi PLC melebihi kecepatan operasi dari pada Relay pada
saat bekerja yaity dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan
kecepatan output dari alat yang digunakan.
6. Jumlah Kontak yang Banyak
PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia.
Misalnya panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua
digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi berarti
diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berari diperlukan lagi waktu
7
untuk melakukan penginstalan. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan
pengetikan untuk membuat 4 kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari
satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.
7. Memonitor Hasil
Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, diuji, diteliti, dan
dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sihingga efesiensi waktu dapat
dicapai. Untuk menguji program PLC dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau
dilihat pada software pendukungnya.
8. Metode Bolean atau Ladder
Program PLC dapat dilakukan dengan ladder diagram oleh para teknisi
atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang
lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.
9. Penyederhanaan Pemesanan Komponen
PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC
tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain
panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula
waktu pengirimannya, sihingga jika lupa memesan satu relay akan berakbibat
tertundanya pengerjaan suatu panel.
10. Dokumentasi
Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian
atau keseluruhan rangkaian tampa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu
up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.
8
11. Keamanan
Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat
dibuatkan password. Sedangkan panel relay bisa memungkinkan terjadinya
perubahan yang sulit untuk dideteksi.
12. Memudahkan Perubahan dengan Pemrogram Ulang
PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk
mencampur proses produsi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.
Disamping beberapa kelebihan diatas, PLC juga mempunyai beberapa kelemahan
antara lain :
1. Teknologi yang relatif baru.
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personal yang telah lama
menggunakan konsep relay yang berubah ke konsep PLC.
2. Keadaan Lingkungan
Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran,
interferensi dengan peralatan listrik yang lain membuat keterbatasan pemakaian
PLC.
3. Aplikasi Program yang Tetap
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak
akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah
program menjadi tidak berguna.
4. Operasi pada Rangkaian yang Tetap
9
Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum
mekanik, lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada
menggunakan PLC.
1.1.1.4 Intruksi-intruksi Dasar PLC
Dengan mengetahui intruksi-intruksi dasar sebuah PLC memungkinkan
pemograman yang mudah dari proses kontrol yang rumit. Intruksi-intruksi yang
dijelaskan pada bagian ini termasuk simbol diagram ladder dan
a.
Daya alairan kalau salah satu kondisi berikut berada: Status sinyal adalah “I”
diinput I0.0 atau status sinyal adalah “ I” di I0.2 input.
b.
10
Normlly Open Contact (Address)
Normlly Close Contact (Address)
Daya aliran kalau salah satu kondisi berikut berada: status sinyal adalah “I”
diinput I0.0 dan I0.1 atau status sinyal adalah “I” di I0.2 input.
c. XOR Bit Exclusive OR
d.
Status sinya dari keluaran Q4.0 adalah “Memasuki” kalau salah satu kondisi
tersebut berada: Status sinyal adalah “I” di I0.1 input Atau status sinyal adalah “I”
di input I0.1 dan I0.2.
e.
Status sinyal adalah “I” di input I0.0 dan I0.1.
11
Invert Power Flow
Output Coil
Keluaran Q4.0 adalah “I” kalau (I0. Memasuki = “Memasuki” Dan I0.1 = “I”
atau (I0. Memasuki = “I” dan I0.1 = “Memasuki”).
Status sinyal dari keluaran Q4.0 adalah “I” kalau salah satu kondisi berikut
berada:
Status sinyal adalah “I” di input I0.0 dan I0.1.
Atau Status sinyal adalah “Memasuki” di I0.2 input. Status sinyal dari keluaran
Q4.1 adalah “I” kalau salah satu kondisi berikut berada:
Atau status sinyal adalah “Memasuki” di input I0.2 dan “I” di I0.3 input.
1.1.2 Motor Induki 3 Fasa
Motor induksi fase suatu alat yang mengubah tenaga listrik menjadi tenga
mekanik, alat ini biasa digunakan sebagai alat penggerak mesin. Secara umum,
motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik
yang berupa tenaga putar. Didalam motor DC, energi listrik diambil langsung dari
kumparan armatur dengan melalui sikat dan komutator, oleh karena itu motor DC
disebut motor konduksi. Lain halnya pada motor AC, kumparan rotor tidak
menerima energi langsung, tetapi secara induksi seperti terjadi pada energi
kumparan sekunder transformator. Oleh karena itu, motro AC dikenal dengan
motor induksi. Sebenarnya motor induksi dapat diidentikan dengan transformator
yang kumparan primer sebagai kumparan stator atau armature, sedangkan
kumparan sekunder sebagai kumparan stator.
Menurut Sujoto (1984. 107), motor induksi sering disebut motor tidak serempak.
Disebut motor demikian karena jumlah putaran rotor tidak sama dengan jumlah
putaran medan magnet stator. Pendapat lain Robert Rosenberg (1985. 91),
mengemukakan motor berfasa banyak adalah motor arus bolak-balik (AC) yang
direncanakan baik untuk tiga fase maupun dua fase. Keduan macam motor ini
kontruksinya dibuat sama, akan tetapi hubungan dalam kumparan berbeda. Motor
tiga fase bermacam-macam ukurannya, dari yang bertenaga kecil (<1 HP) sampai
beberapa ribu HP. Motor-motor ini mempunyai sifat agak konstan kecepatannya
dan direncanakan dengan sifat-sifat momen putar yang bermacam-macam.
12
1.1.2.1 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fase
Ada beberapa prinsip motor induksi tiga fase yaitu antara lain :
1. Bila sumber tegangan tiga fase dipasang pada kumparan stator, maka pada
kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120 f/P,
ns = kecepatan singkron, f = frekuensi sumber, P = jumlah kutub.
2. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi
rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi (ggl)
sebesar E2s = 4,44 f.n.θ.
3. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka
tegangan induksi akan menghasilkan arus (I).
4. Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor.
1.1.2.2 Kontruksi Motor Induksi 3 Fasa
Motor induksi 3 fasa adalah suatu alat yang mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga mekanik, alat ini biasanya digunakan sebagai penggerak mesin.
Motor induksi 3 fasa mempunyai tiga buah kumparan stator yang memiliki jumlah
dan diameter kawat yang sama dan ditempatkan dengan sudut yang berbeda antara
satu dengan yang lainnya. Adapun jenis rotor pada motor induksi 3 fasa ada dua
yaitu: rotor belitan dan rotor sangkar.
13
Gambar rotor belitan dan rotor sangkar.
Motor induksi 3 fasa yang mempunyai tenaga lebih dari 2 hp harus
dijalankan dengan alat pengasut. Hal ini disebabkan motor induksi tiga fasa
mempunyai gulungan stator tahanannya rendah. Karena tahanannya rendah motor
akan mengambil arus besar pada permulaan jalan hal tersebut dapat merusak
gulungan stator itu sendiri. Untuk itu, pada waktu menjalankan motor induksi tiga
fasa harus menggunakan alat pengasut/starting.
1.1.3 Kontaktor
Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak
bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation
(NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara
magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti
relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya
listrik tampa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas,
transformator, kapasitor, dan motor listrik.
Adapun peralatan elektromekanis jenis kontaktor magnet dapat dilihat
pada gambar berikut:
14
Gambar kontaktor
1.1.3.1 Prinsip Kerja Kontaktor
Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open (NO)
dan beberapa Normally Close (NC). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan
membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak
NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan
dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang
apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya
sehingga terjadi perubahan atau bekerja.kontaktor yang dioperasikan secara
elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah
dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip
kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada simbol berikut:
1.1.3.2 Karakteristik Kontaktor
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan
daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt/KW, yang disesuaikan dengan beban
yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak-kontaknya, ditulis
dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk
tegangna 127 Volt atau 220 Volt, begitu pun frekuensinya, kemampuan
15
Gambar prinsip kerja kontaktor.
melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan
kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan
kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
1.1.4 Relay
Relay adalah suatu piranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik
untuk menggerakan sejumlah kontaktor (saklar) yang tersusun. Kontaktor akan
tertutup (on) atau terbuka (off) karena efek induksi magnet yang dihasilkan
kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar dimana
pergerakan kontaktor (On/Off) dilakukan manual tampa perlu arus listrik.
Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah
sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk menggerkan sebuah
perangkat yang memerlukan arus besar tampa terhubung langsung dengan
perangkat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat
berfungsi sebagai pengaman. Adapun gambar relay dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Gambar relay
16
1.1.4.1 Prinsip Kerja Relay
Relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk
menggerkan saklar. Saat kumparan diberi tegangan sebesar tegangan kerja relay
maka akan timbul medan magnet pada kumparan karena adanya arus yang
mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnetik ini
kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kontak NO. Jika tegangan pada
kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga
pegas akan menarik saklar ke kontak NC.
Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakan dengan arus DC
dilengkapi dengan sebuah dioda yang dipararel dengan lilitannya dan dipasang
terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan
untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi
dari On ke Off agar tidak merusak komponen disekitarnya.
Penggunaan relay perlu diperhatikan tegangan pengontrolnya serta
kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body
relay. Misalnya relay 12 VDC/4 A 220 V, artinya tegangan yang diperlukan
sebagai pengontrolnya adalah 12 Volt DC dan mampu men-switch arus listrik
(maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay
difungsikan 80 % saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi
lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reed switch atau relay lidi. Relay
jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililit
kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi
magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang On. Ketika arus pada
17
lilitan dihentikan medan magnet akan hilang dan kontak akan kembali terbuka
(Off).
Relay terdiri dari koil & kontak. Koil adalah gulungan kawat yang
mendapat arus listrik, sedang kontak adalah sejenis saklar yang pergerakannya
tergantung dari ada tidaknya arus listrik dikoil. Kontak ada dua jenis : Normally
Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open) dan Normally Closed (kondisi awal
sebelum diaktifkan close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja relay : ketika
koil mendapatkan energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang
akan menarik armature yang berpegas dan kontak akan tertutup.
Gambar Timer
1.1.5 Timer
TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay
penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi
yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Peralatan kontrol ini dapat
dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya dengan MC (Magnetic
Contactor), Thermal Over Load Relay, dan lain-lain. Adapun gambar timer dapat
dilihat pada gambar dibawah ini:
18
1.1.5.1 Prinsip Kerja Timer
Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi
peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu
hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke
segitiga dalam delay waktu tertentu.Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya
yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi motor dan menggunakan
rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor akan
bekerja bila motor mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi mekanis dan
menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu.
Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R
dan C yang dihubungkan seri atau paralel. Bila tegangan sinyal telah mengisi
penuh kapasitor, maka relay akan terhubung. Lamanya waktu tunda diatur
berdasarkan besarnya pengisian kapasitor. Bagian input timer biasanya dinyatakan
sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC.
Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah
mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan
mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.
19
Gambar prinsip kerja Timer
BAB II
PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR START LANGSUNG (DIREC
ON LINE/DOL)
2.1 Waktu dan Tempat
Hari : Kamis
Jam : 10.00 WITA
Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)
Tanggal : 21 Mei 2015
2.2 Tujuan Praktikum
Adapun tujuaan dalam melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan motor Start langsung (Direc
On Line/DOL) menjalankan PLC.
2. Menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan dengan
PLC dan motor tiga fasa.
3. Menjalankan motor tiga fasa secara otomatis dengan menggunakan PLC
sebagai kontrol.
4. Dapat menjalankan prinsip kerja dari pengontrolan Motor Direc On Line
(DOL).
20
2.3 Alat dan Bahan yang digunakan untuk Praktikum
Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara
lain:
1. Kontaktor
2. Separangkat PLC
3. Relay
4. Push Botton
5. MCB
2.4 Prosedur Percobaan
Prosedur percobaan dengan membuat diagram ladder pada software
simens SIMATIC S7/M7/C7 untuk mengoperasikan rangkaian daya diatas adalah
sebagai berikut:
1. Plih SIMATIC Manager pada menu windows seperti pada gambar
dibawah.
21
6. Motor Induksi
7. Kabel penghubung
2. Masuk pada menu Introduction, kemudian klik Next.
3. Setelah muncul Toolbar seperti pada gambar dibawah ini, Klik CPU313C
(pada gambar ditandai dengan tinta biru), kemudian klik Finish.
22
4. Setelah dilayar muncul tampilan seperti dibawah, klik OB1.
5. Setelah dilayar muncul tampilan seperti dibawah ini, maka kita dapat
membuat program dengan menggunakan simbol-simbol yang tersedia
sesuai dengan kebutuhan pemrograman.
23
2.5 Gambar Percobaan
Dibawah ini adalah gambar percobaan program pengontrolan Motor Start
Langsung (Direct On Line (DOL)
Gambar Rangkaian Kontrol DOL
Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan
program pengontrolan Motor Start Langsung (Direct On Line (DOL) yaitu antara
lain:
1. Ketika rangkaian diberi suplay tegangan maka akan mengalir pada Push
Botton NC. Push Button NO ditekan, relay atau kontaktor (Q124.0) akan
bekerja. Dan Push Button NO dilepas kontaktor akan tetap bekerja karena
koil NO Q124.0 kontaktor dihubungkan dengan input dan output Push
Button NO I124.1 akan mengunci rangakaian. Yang tadinya NO Q124.0
dari posisi NO menjadi NC.
2. Pada saat kontaktor bekerja secara langsung motor induksi mendapatkan
suplay tegangan dengan arah putaran ke kanan.
3. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0
maka suplay tegangan akan terputus.
24
4. Untuk memulai kembali percobaan pengontrolan motor induksi 3 fasa start
langsung dapat melakukan dengan mengikuti poin pertama sampai
seterusnya.
25
BAB III
PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR FORWARD-REVERSE
3.1 Waktu dan Tempat
Hari : Kamis
Jam : 13.20 WITA
Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)
Tanggal : 21 Mei 2015
3.2 Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dalam melakukan praktimum ini yaitu antara lain:
1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan Motor Forward-Reverse
dengan menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan
dengan PLC dan motor tiga fasa.
2. Menjalankan Motor tiga fasa secara otomatis dengan menggunakan PLC
sebagai kontrol.
3. Dapat menjelaskan prinsip dari pengontrolan motor Forward-Reverse.
3.3 Alat dan Bahan yang digunakan untuk Praktikum
Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara
lain:
1. 2 buah Kontaktor
2. Separangkat PLC
26
3. 2 buah Relay
4. Push Botton
5. MCB
6. Motor Induksi
7. Kabel penghubung
3.4 Prosedur Percobaan
Untuk membuat program ini, ulangi langkah sebelumnya (seperti pada
rangkaian DOL). Kemudian buatlah ladder sesuai dengan gambar percobaan.
3.5 Gambar Percobaan
Gambar Rangkaian Kontrol Forward-Reverse
Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan
program pengontrolan Motor Forward-Reverse yaitu antara lain:
1. Ketika rangakaian diberi suplay tegangan. Kontaktor Q124.3 dan Q1124.2
belum bekerja. Push Button NO I124.1 ditekan maka arus akan mengalir
melewati koil NC kontaktor Q124.2 dan kontaktor Q124.3 bekerja.
27
2. Kontaktor Q124.3 bekerja maka koil NC-nya Q124.3 yang dihubungkan
ke Kontaktor Q124.2 akan membuka. Sehingga pada saat kita menekan
Push Button I124.2 kontaktor Q124.2 tidak akan bekerja. Kontaktor
Q124.3 bekerja, secara otomatis motor induksi 3 fasa akan berputar
dengan arah putar ke kanan.
3. Untuk menjalankan kontaktor Q124.2, terlebih dahulu Push Button NC
I124.0 ditekan sehingga suplay tegangan terputus. Selanjutnya rangkaian
disuplay kembali, pada saat Push Button NO I124.2 ditekan arus akan
mengalir melewati koil NC kontaktor Q124.3 dan kontaktor Q124.4
bekerja.
4. Push Button NO I124.2 dilepas kontaktor Q124.2 akan tetap bekerja
karena koil NO-nya Q124.2 dihubungkan pada input dan output Push
Button NO I124.2 akan mengunci rangkaian yang tadinya pada posisi NO
menjadi NC.
5. Dan kontaktor Q124.3 tidak akan bekerja walaupun Push Button I124.1
ditekan karena Koil Kontaktor NC Q124.2 dihubungkan ke input
kontaktor Q124.3 akan membuka. Kontaktor Q124.2 bekerja, motor
induksi 3 fasa secara otomatis akan berputar dengan arah putar ke kanan.
6. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0
maka suplay tegangan akan terputus.
7. Untuk memulai kembali percobaan pengontrolan motor induksi 3 fasa
dapat mengikuti langkah kerja dari poin nomor satu.
8.
28
BAB IV
PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR Y-Δ (BINTANG SEG
ITIGA)
4.1 Waktu dan Tempat
Hari : Kamis
Jam : 10.00 WITA
Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)
Tanggal : 21 Mei 2015
4.2 T ujuan Praktikum
Adapun tujuan dalam melakukan praktikum ini yaitu antara lain:
1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga).
2. Menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan dengan
PLC dan motor tiga fasa.
3. Menjalankan motor tiga pasa secara otomatis dengan menggunakan PLC
sebagai kontrol.
4. Dapat menjelaskan prinsip kerja dari Pengontrolan Motor Start Bintang
Segi tiga.
4.3 Alat dan Bahan yang digunakan dalam Praktikum
Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara
lain:
29
1. 3 buah Kontaktor
2. Separangkat PLC
3. 3 buah Relay
4. Push Botton
5. MCB
6. Motor Induksi
7. Kabel penghubung
4.4 Prosedur Percobaan
Untuk membuat program ini, ulangi langkah sebelumnya (seperti pada
rangkaian DOL). Kemudian buatlah ladder sesuai dengan gambar percobaan.
4.5 Gambar Pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga)
30
Gambar 4.1 Pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga)
Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan
program pengontrolan Motor Forward-Reverse yaitu antara lain:
1. Ketika rangakaian diberi suplay tegangan. Kontaktor Q124.1, Q124.2,
Q124.3 dan Q112.4 belum bekerja. Push Button NO I124.1 ditekan maka
kontaktor Q124.1mendapat suplya tegangan dan bekerja. Secara otomatis
Push Button I124.1 dilepas kontaktor Q124.1 akan tetap bekerja karena
koil NO-nya Q124.1 dihubungkan dengan input dan output Push Button
NO I124.1 akan mengunci rangakaian.
2. Ketika rangkaian menjadi tertutup arus akan mengalir melewati koil NC
kontaktor Q124.4 dan timer bekerja yang telah disetting dengan jangka
waktu 10 detik untuk kinerja kontaktor Q124.2 dan kapan koil-koilnya
akan menutup (NC) dan membuka (NO) bekerja. Kontaktor Q124.2
bekerja, motor induksi 3 fasa akan berputar dengan arah putar ke kanan
dengan hubungan Y (bintang) untuk mengurangi arus start yang besarnya
6 kali arus nominalnya.
3. Kontaktor Q124.3 bekerja karena arus yang masuk melewati koil NC
Q124.4 dan Q124.2.
4. Setelah waktu yang telah ditetapkan, koil NC kontaktor Q124.2 akan
membuka dan NO Q124.2 akan menutup. Dan kontaktor Q124.4 dan
Q124.3 akan Off, secara otomatis kontaktor Q124.4 akan bekerja dan koil
NO-nya yang dihubungkan dengan input dan output koil kontaktor Q124.2
akan mengunci. Kontaktor Q124.4 bekerja, motor induksi 3 fasa akan
berputar dengan arah putaran ke kanan dengan hubungan Δ (segitiga).
31
5. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0
maka suplay tegangan akan terputus.
6. Dan untuk mengulangi proses percobaan pengontrolan motor induksi 3
fasa dengan hubungan start bintang segitiga(Y/Δ) dapat mengikuti
langkah pada poin nomor satu dan seterusnya.
32
BAB V
PENUTUP
5.1 kesimpulan
Dalam pengontrolan peralatan-peralatan misalnya peralatan yang
digunakan pada industri. Untuk mengontrolnya itu menggunakan program PLC
yang dimana peralatan tersebut dikontrol lewat komputer yang telah disetting
sedemikian rupa fungsi dan prinsip kerjanya. Dalam program PLC memili ki
bagian-bagian penting yang mendukung kelancaran program PLC seperti CPU,
Konsol CPU, memori dan Catu Daya PLC Serta peralatan penghubung yang lain
misalnya kontaktor, relay, timer, motor induksi 3 fasa.
5.2 saran
semoga dalam penulisan praktikum ini dapat bermanfaat bagi pembaca
serta dapat meningkatkan pola belajar kita disiplin ilmu dibidang elektro teori
maupun praktek.
33
DAFTAR PUSTAKA
https://rekayasalistrik.wordpress.com/2013/03/03/cara-kerja-kontaktor. Diakses
25 Mei 2015
https://Pengertian PLC dan Jenis-jenis PLC Electronic Control.html. Diakses 25
Mei 2015
34