Senin, 16 September 2013

KONEKSI PERALATAN DENGAN MODUL INPUT/OUTPUT DISKRET PADA PLC DAN KOMPONEN PLC

KONEKSI PERALATAN DENGAN MODUL INPUT/OUTPUT DISKRET PADA PLC
Sistem input/output diskret pada dasarnya merupakan antarmuka yang mengkoneksikan central processing unit (CPU) dengan peralatan input/output luar. Lewat sensor-sensor yang terhubung dengan modul ini, PLC mengindra besaran-besaran fisik (posisi,gerakan, level, arus, tegangan) yang terasosiasi dengan sebuah proses atau mesin. Berdasarkan status dari input dan program yang tersimpan di memori PLC, CPU mengontrol perangkat luar yang terhubung dengan modul output seperti diperlihatkan kembali pada gambar 3.1 dibawah ini:





 
Secara fisik rangkaian input/output dengan unit CPU tersebut terpisah secara kelistrikan, hal ini untuk menjaga agar kerusakan pada peralatan input/output tidak menyebabkan hubung singkat pada unit CPU. Isolasi rangkaian modul dari CPU ini umumnya menggunakan rangkaian optocoupler.
Dalam bab ini kita akan membahas jenis-jenis modul input/output diskret yang umum dijumpai pada sebuah PLC, serta bagaimana mengkoneksikan peralatan dengan modul tersebut. Pada bagian terakhir, kita juga akan membahas sensor jenis Transistor (dikenal juga dengan istilah sourching/sinking sensor) dan cara mengkoneksikannya dengan PLC.
Pemahaman materi yang dijelaskan pada bab ini sangat penting, mengingat setiap modul input/output ini memiliki keterbatasan dan kelebihan masing-masing, sehingga jika kita akan membeli sebuah PLC, Unit yang kita pilih benar-benar tepat untuk aplikasi yang kita rancang.

KOMPONEN LATCH, TIMER, COUNTER, DAN FUNGSI-FUNGSI PENTING PADA PLC
Seiring dengan bertambahnya kompleksitas proses yang akan dikontrol, maka kebutuhan akan program yang sifatnya canggih tentunya juga semakin meningkat. Dewasa ini banyak proses-proses di industri yang secara praktis membutuhkan program yang mampu
mendukung fungsi-fungsi tambahan diluar fungsi relay sebagai komponen standar sebuah diagram ladder.
Dengan perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak PLC yang begitu luar biasa, Dewasa ini hampir semua PLC praktis yang beredar dipasaran telah dilengkapi dengan berbagai instruksi yang sangat beragam. Jenis instruksi pada PLC ini pada dasarnya dapat kita katagorikan kedalam beberapa kelompok berikut ini:
  •  Kelompok instruksi dasar : instruksi – instruksi yang termasuk katagori ini merupakan instruksi dasar logika, seperti NOT, AND, dll.
  •  Kelompok instruksi Perbandingan (Comparison): instruksi-instruksi yang termasuk katagori ini berkaitan dengan operasi-operasi perbanding.
  •  Kelompok instruksi Timer/Counter: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi timer dan counter.
  •  Kelompok instruksi Aritmatika: instruksi-instruksi untuk operasi aritmatika
  •  Kelompok instruksi operasi Logika: Instruksi-instruksi untuk mengeksekusi operasi-operasi logika.
  •  Kelompok instruksi Rotasi/Geser : Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi penggeseran dan rotasi data.
  •  Kelompok instruksi Konversi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan pengubahan tipe data.
  •  Kelompok instruksi Manipulasi Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan manipulasi data.
  •  Kelompok instruksi Transfer Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan transfer, penyalinan, dan pertukaran data.
  •  Kelompok instruksi Lompat/Interupsi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi lompat dan interupsi.
  •  Kelompok instruksi Sistem: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan deteksi kesalahan.
  •  Kelompok instruksi Komunikasi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan pertukaran data dengan perangkat luar lewat komunikasi serial.
Secara khusus pada bab ini kita akan membahas komponen-komponen soft PLC seperti timer, counter internal serta fungsi penting lain yang banyak digunakan dalam aplikasi sistem kontrol sekuensial di industri.
Karena nama-nama fungsi yang berkaitan dengan komponen-komponen tersebut sangat spesifik untuk setiap vendor PLC, maka untuk memudahkan pembahasan, dalam bab ini penjelasannya akan mengacu pada salah satu merk PLC saja yaitu PLC produk dari LG dan sebagai bahan perbandingan, disini akan diberikan juga instruksi padanannya dalam format PLC OMRON dalam box catatan (jika ada).

PENGENALAN PLC DAN PERANGKAT KERAS PLC SERTA PENDUKUNGNYA

PENGENALAN PLC DAN DIAGRAM LADDER
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem-sistem servo atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja tapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum kita jumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya. Gambar 1.1 berikut memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan oleh sebuah PLC.
                                                     
Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat diprogram, tapi pada kenyataannya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada fungsi-fungsi logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan perhitungan-perhitungan aritmatika yang relative kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi dan lain sebagainya ( Sehingga dengan alasan ini dalam beberapa buku manual, istilah PLC sering hanya ditulis sebagai PC - Programmable Controller saja).
Dalam materi ini kita akan membahas PLC secara umum dimulai dari sejarah dan perkembangan PLC, prinsip kerja, perbandingan PLC dengan jenis kontroler lainnya dan terakhir yang paling penting adalah materi diagram ladder. Pembahasan mengenai diagram ladder ini akan meliputi diagram ladder elektromekanis serta diagram ladder format PLC-nya. Untuk mempercepat pemahaman, beberapa teori yang berkaitan dengan komponen-komponen penyusun diagram ini secara khusus akan diberikan dalam contoh-contoh soal yang cukup beragam. Perlu ditekankan disini, contoh soal yang diberikan pada dasarnya tidak ditujukan secara langsung untuk tujuan perancangan, tetapi semata-mata sebagai latihan menganalisis prinsip kerja sistem kontrol dalam bentuk diagram ladder.

PERANGKAT KERAS PLC SERTA PENDUKUNGNYA
Sebagaimana telah sedikit disinggung pada bab sebelumnya, Perangkat keras PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen utama berikut: Prosesor, Power supply, Memori dan Modul Input/Output. Secara fungsional interaksi antara ke-empat komponen penyusun PLC ini dapat diilustrasikan pada gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1. Interaksi Komponen-komponen sistem PLC
Dalam hal ini prosesor akan mengontrol peralatan luar yang terkoneksi dengan modul output berdasarkan kondisi perangkat input serta program ladder yang tersimpan pada memori PLC tersebut.
Dalam materi ini selain akan dibahas ke-empat komponen diatas secara praktis, kita juga akan meninjau secara sekilas Miniprogramer dan PC sebagai komponen pemrograman PLC. Khusus materi yang berkaitan dengan memori, dalam bab ini kita akan membahasnya secara lebih detail, hal ini dikarenakan pengetahuan memori dan pemetaannya merupakan salah satu dasar yang paling penting dalam memprogram PLC secara benar dan efisien.
Walaupun secara umum pemetaan memori PLC relative sama, tapi secara teknis ada beberapa perbedaan (terutama istilah) untuk setiap PLC dari vendor yang berbeda. Pada bagian akhir bab ini kita akan melihat dan membandingkan pemetaan praktis dua buah PLC jenis mikro dengan vendor yang berbeda (Sebagai studi kasus, disini dipilih PLC produk perusahaan OMRON dan PLC produk LG).

Rabu, 19 Juni 2013

Alat Pengaman Instalasi Tenaga (TDR,TOR,dan KONTAKTOR)


TIME DELAY RELAY 
Time Delay relay (TDR) adalah salah satu komponen yang digunakan pada instalasi tenaga listrik  pada aplikasi yang menggunakan penundaan. Bagian utama TDR adalah kontak-kontak relay baik NO (normally open ) dan NC (normally close) yang akan bekerja berdasarkan seting waktu tertentu.
          Pada instalasi motor atau tenaga listrik penggunaan TDR dikombinasikan dengan komponen instalasi tenaga lain untuk fungsi penundaan misalnya pada intalasi traffic light, pengendali motor hubungan star-delta otomatis, motor berurutan dan sebagainya.
Bentuk TDR

gambar: Time Delay Relay (TDR)
 

Kaki-kaki pada TDR berbagai type.
  Kaki-kaki TDR antara lain untuk jenis soketi OP41 dan OP43 memiliki 8 kaki yang berfungsi sebagai : 2-7 (source / sumber tegangan),1-4 (NC),1-3 (NO),8-5(NC),8-6(NO)
Sedangkan untuk jenis soket OP42 memiliki 11 kaki yang berfungsi sebagai : 2-10 (source / sumber tegangan),1-4 (NC),1-3 (NO),11-8(NC),11-9(NO).
Cara kerja TDR adalah ( lihat symbol TDR diatas ) pada saat kaki-kaki source (2-7) diberi tegangan maka timer atau rangkaian pewaktu pada tdr akan bekerja sesuai waktu yang ditentukan. Saat waktu yang ditentukan maka kontak NO (1-3 , 8-6) akan menutup dan kontak NC (1-4, 8-5) akan membuka. Lama dan tidaknya waktu bergantung setting yang kita lakukan pada timer.
     
THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR)

Over Load atau disebut dengan thermal relay atau thermal overload relay (TOR) adalah komponen pada instalasi tenaga listrik yang berfungsi sebagai pengaman instalasi terhadap beban lebih. Cara kerja overload adalah dengan memanfaatkan pelat bimetal yang akan memutus jika terjadi arus listrik melampui batas kapasitasnya.Prinsip kerja ini hampir sama dengan cara kerja pada MCB untuk mengamankan arus lebih yang mengalir pada instalasi penerangan maupun tenaga ( motor ).
gambar:Thermal Overload Relay


Jika terjadi beban lebih pada motor maka arus akan meningkat dan memutus bimetal. Maka kontak NO dan NC pada overload juga bekerja. Kontak NC digunakan untuk memutus rangkaian control yang mengendalikan Magnatic contactor. Dengan terbukanya kendali ke Magnetic contactor yang mengendalikan rangkaian utama maka motor akan berhenti bekerja. Sedangkan kontak NO dapat dihubungkan dengan lampu indicator terjadinya beban lebih pada rangkaian.
Thermal overload relay (TOR) mempunyai tingkat proteksi yang lebih efektif dan ekonomis, yaitu:
1.    Pelindung beban lebih / Overload
2.    Melindungi dari ketidakseimbangan phasa / Phase failure imbalance
3.    Melindungi dari kerugian / kehilangan tegangan phasa / Phase Loss.
Karakteristik TOR antara lain :
1.    Terdapat konstruksi yang berhubungan langsung dengan terminal kontaktor magnit.
2.    Full automatic function, Manual reset, dan memiliki pengaturan batas arus yang dikehendaki untuk digunakan.
3.    Tombol trip dan tombol reset trip, dan semua sekerup terminal berada di bagian depan.
4.    Indikator trip
5.    Mampu bekerja pada suhu -25 °C hingga +55 °C atau (-13 °F hingga +131 °F)



MAGNETIC CONTACTOR 

Magnetic Contactor adalah komponen instalasi tenaga listrik yang berfungsi sebagai kontak pengendali rangkaian utama yaitu instalasi motor listrik. Pada aplikasi pengendali motor listrik atau instalasi tenaga, komponen ini merupakan komponen yang vital.
Magnetic contactor terdiri dari sebuah kumparan electromagnet dan beberapa kontak utama dan kontak bantu berupa kontak NO (Normally open) dan atau kontak NC (normally close). Cara kerja Mganetic contactor sama dengan relay yaitu kontak-kontak akan bekerja ( membuka atau menutup ) karena gaya tarik electromagnet.
Fungsi kontak utama adalah sebagai penghubung terminal motor dengan sumber tegangan. Kontak utama memiliki kontak yang lebih besar dan berada pada posisi tengah, dicirikan dengan simbo R/1/L1,S/3/L2,T/5/L3,U/2//T1,V/4/T2/W/6/T3 Sedangkan kontak bantu berfungsi sebagai bagian dari rangkaian control atau pengendali. Diantara fungsinya adalah sebagai pengunci, sebagai kontak ke lampu indicator dan sebagainya. Kontak bantu memiliki pelat konduktor yang lebih kecil dibandingkan dengan pelat untuk kontak utama.Kontak bantu dicirikan dengan angka-angka 13-14,21-22,23-24,31-32, dan sebagainya.



Berbagai bentuk magnetic contactor
Dalam pemilihan magnetic contactor perlu diperhatikan adalah :
1.    Tegangan kerja coil atau kumparan
2.    Daya kontak utama yang digunakan
3.    Jumlah kontak NO dan NC yang diperlukan baik sebagai kontak utama maupun sebagai kontak bantu.