Wednesday, May 7, 2014
Sunday, September 25, 2011
Chapter 7.2. Programmable Logic Controller
Hal penting yang harus diperhatikan adalah fail safe design dalam merancang sistem menggunakan PLC sama seperti rancangan sistem menggunakan relay elektromekanis. Kita harus selalu mempertimbangkan dampak dari gagal (terbuka) kabel pada perangkat atau perangkat yang dikendalikan. Perhatikan contoh berikut, dimana rangkaian kontrol motor memilik masalah: jika kabel input untuk X2 (push button NO) mengalami fail (open), tidak akan ada cara untuk menghentikan motor!
Solusi untuk masalah tersebut adalah pembalikan logika antara "kontak" X2 di dalam program PLC dan tombol STOP. PB STOP yang awalnya NO diganti dengan PB STOP yang NC akibatnya maka kontak X2 yang tadinya NC kita buat menjadi NO. Sebagai berikut :
Maka dengan kondisi diatas, masukan X2 akan mendapatkan energi sehingga kontak X2 (NO) dalam PLC akan menjadi close. Tetapi jika terjadi kegagalan terbuka (kabel putus), otomatis input X1 akan kehilangan energi, sehingga kontak X1 dalam PLC akan kembali ke kondisi normalnya (NO). Akibatnya Motor tidak akan dapat di start sampai PB stop diganti. Secara fail safe design, ini lebih baik dilakukan daripada motor bisa dijalankan tetapi tidak bisa dihentikan. Tidak aman.
Selain input (X) dan output (Y) unsur program, PLC menyediakan memory internal (internal relay) yang tidak ada hubungannya dengan komponen luar. Pada dasarnya memory internal sama seperti memory X (mewakili input) dan Y (mewakili output). Biasanya digunakan untuk membantu menyederhanakan rangkaian logika yang rumit, pembalikan logika, atau dummy memory. Untuk setiap brand PLC, penamaan internal memorynya berbeda-beda.
Untuk menunjukkan bagaimana salah satu penggunaan internal relay, perhatikan rangkaian program dibawah ini dimana kita akan membangun fungsi gerbang NAND tiga-masukan. Internal relay kita namakan dengan C1:
Untuk menunjukkan bagaimana salah satu penggunaan internal relay, perhatikan rangkaian program dibawah ini dimana kita akan membangun fungsi gerbang NAND tiga-masukan. Internal relay kita namakan dengan C1:
Dalam rangkaian ini, lampu akan tetap menyala jika ada tidak ada penekanan tombol atau salah satu tombol tidak tertekan (unpressed). Untuk membuat lampu mati, maka ketiga push button harus tertekan bersamaan, seperti ini:
Saturday, September 24, 2011
Chapter 6. Fail Safe Design
Setiap orang dengan metode masing-masing dapat membangun rangkaian logika dengan relay elektromekanik ataupun komponen solid-state untuk sebuah fungsi yang sama. Dan tidak ada satupun metode yang dapat dikatakan benar dalam sebuah perancangan fungsi logika yang rumit. yang dapat dikatakan bahwa selalu saja ada metode yang lebih baik daripada yang lain.
Dalam sistem kontrol, keselamatan seharusnya merupakan prioritas desain penting. Jika ada beberapa metode rangkaian kontrol dalam melakukan sebuah tugas, maka pemilihan terbaik adalah metode yang mengutamakan keselamatan/keamanan.
Mari kita melihat sebuah sistem sederhana dan penerapannya. Misalkan sebuah laboratorium atau bangunan industri harus dilengkapi dengan sistem alarm kebakaran. Alarm akan diaktifkan oleh beberapa switch yasng mewakili setiap area banguna. Alarm akan berbunyi jika salah satu area bangunan terjadi kebakaran karena switch on. Awalnya , secara sederhana kita hanya menggunakan kontak NO yang terhubung pararel. Sebagai berikut:
Pada dasarnya rangkaian tersebut mewakili fungsi logika OR yang diimplementasikan dengan empat masukan switch. Jadi kita dapat melakukan penambahan alarm hanya dengan memasang swicth secara pararel pada bagian input. Ini adalah hal yang mendasar dan sederhana dan tampaknya sempurna untuk dilakukan.
Tetapi sistem tersebut memiliki kelemahan jika terjadi kabel putus, kontak relay rusak (menjadi open), sekring putus. Itu dikarenakan fungsi OR dalam rangkaian listrik merupakan rangkaian terbuka (open loop) bukan close loop (tertutup). Jadi semua yang rusak (menjadi open) tidak akan terdeteksi dalam rangkaian. Perhatikan contoh berikut:
Saat kabel putus pada switch 2, dapat diartikan bahwa sistem keamanan pada area 2 sudah tidak berfungsi dan tidak langsung ketahuan oleh operator. Seandainya pada area 2 terjadi kebakaran, maka alarm tidak akan menyala.
Kita akan merombak rangkaian diatas agar sistem membunyikan alarm pada saat terjadi masalah selain kebakaran sperti kabel putus (open). Agar putusnya kabel akan menghasilkan alarm. Karena tujuan alarm adalah untuk kebakaran, maka alarm yang berunyi karena putusnya kabel kita sebut alarm dumy (alarm palsu). Oleh karena itu kita akan merubah rangkaian tersebut menjadi rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup terwakili dengan fungsi AND , dimana kontak tertutup akan disusun secara seri untuk menggantikan fungsi kontak terbuka yang dipasang pararel (fungsi OR). Sebagai berikut :
Pada sistem ini, baik masalah alarm kebakaran ataupun alarm dumy akan terwakili. Saat tidak ada masalah maka kontak CR1 akan on karena coil CR1 pada kondisi on. Jika timbul masalah maka coil CR1 akan off dan ini mengakibatkan kontak CR1 akan NC, akibatnya alarm akan berbunyi. Rangkaian ini memang lebih sulit dipahami, tetapi lebih bauk dari sisi keamanan.
Perancangan rangkaian ini kita sebut sebagai fail safe design, karena desain ini bertujuan untuk membuat kondisi baku/awal ke modus paling aman dalam berbagai fail, baik itu yang bersifat khusus (kebakaran) ataupun umum(koneksi rusak di kabel saklar, kable putus karena tikus). Jadi fail-safe design selalu diawali dengan pertimbangan baik terhadap masalah khusus (komponen) dan umum (kabel) agar dapat mengatasi keduanya dengan cara efisien dan aman. Selanjunya kita harus membuat rangkaian yang dapat berlaku paling aman dalam menghadapi masalah tersbut, dan disesuaikan dengan kondisi fisik di lapangan.
Awalnya tampak lebih aman untuk memutus circuit breaker daya besar (open dan memutus sumber listrik) ketika terjadi kegagalan terbuka (open circuit) pada protective relay, seperti kita memiliki sistem alarm kebakaran default pada sebuah sistem alarm dengan berbagai switch dan kegagalan wiring. Namun pada dunia listrik daya besar ini menjadi tidak sesedehana itu. Pemutusan circuit breaker daya besar bukanlah masalah kecil, terutama ketika pelanggan tergantung pada pasokan tenaga listrik yang terus menerus untuk memasok rumah sakit, sistem telekomunikasi, sistem pengolahan air, dan infrastruktur penting lainnya. Untuk alasan ini, para insinyur setuju untuk merancang rangkaian protective relay untuk mengeluarkan sinyal kontak tertutup (memberi power) untuk membuka pemutus sirkuit besar. Ini bermakna bahwa kegagalan terbuka pada kabel kontrol tidak diperhatikan, cukup meninggalkan pemutus dalam posisi status quo.
Itu tenu saja bukan keadaan yang ideal. Semisal protective relay mendeteksi overcurrent, sedangkan kabel kontrol mengalami putus (open), maka siyal trip akan gagal membuka pemutus sirkuit. Ingat desain pada sistem alarm kebakaran, alarm dumy akan mucul bila terjadi kegagalan terbuka pada kabel. Oeh karena itu, para insinyur sirkuit mengatasi masalh ini dengan cara lain, dimana setiap kegagalan terbuka akan segera menutup pemutus sirkuit off, seolah-olah tak sadarkan diri (pingsan tapi masih hidup, tidak mati total) walaupun ini sebenarnya juga bukan alternatif baik.
b. Tipe wiring yang sering digunakan untuk mengatasi kegagalan komponen adalah rangkaian terbuka. Oleh karena itu, perancangan sistem gagal-aman pada rangkaian terbuka harus dirancang untuk default yang paling aman untuk sistem.
Dalam sistem kontrol, keselamatan seharusnya merupakan prioritas desain penting. Jika ada beberapa metode rangkaian kontrol dalam melakukan sebuah tugas, maka pemilihan terbaik adalah metode yang mengutamakan keselamatan/keamanan.
Mari kita melihat sebuah sistem sederhana dan penerapannya. Misalkan sebuah laboratorium atau bangunan industri harus dilengkapi dengan sistem alarm kebakaran. Alarm akan diaktifkan oleh beberapa switch yasng mewakili setiap area banguna. Alarm akan berbunyi jika salah satu area bangunan terjadi kebakaran karena switch on. Awalnya , secara sederhana kita hanya menggunakan kontak NO yang terhubung pararel. Sebagai berikut:
Tetapi sistem tersebut memiliki kelemahan jika terjadi kabel putus, kontak relay rusak (menjadi open), sekring putus. Itu dikarenakan fungsi OR dalam rangkaian listrik merupakan rangkaian terbuka (open loop) bukan close loop (tertutup). Jadi semua yang rusak (menjadi open) tidak akan terdeteksi dalam rangkaian. Perhatikan contoh berikut:
Kita akan merombak rangkaian diatas agar sistem membunyikan alarm pada saat terjadi masalah selain kebakaran sperti kabel putus (open). Agar putusnya kabel akan menghasilkan alarm. Karena tujuan alarm adalah untuk kebakaran, maka alarm yang berunyi karena putusnya kabel kita sebut alarm dumy (alarm palsu). Oleh karena itu kita akan merubah rangkaian tersebut menjadi rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup terwakili dengan fungsi AND , dimana kontak tertutup akan disusun secara seri untuk menggantikan fungsi kontak terbuka yang dipasang pararel (fungsi OR). Sebagai berikut :
Perancangan rangkaian ini kita sebut sebagai fail safe design, karena desain ini bertujuan untuk membuat kondisi baku/awal ke modus paling aman dalam berbagai fail, baik itu yang bersifat khusus (kebakaran) ataupun umum(koneksi rusak di kabel saklar, kable putus karena tikus). Jadi fail-safe design selalu diawali dengan pertimbangan baik terhadap masalah khusus (komponen) dan umum (kabel) agar dapat mengatasi keduanya dengan cara efisien dan aman. Selanjunya kita harus membuat rangkaian yang dapat berlaku paling aman dalam menghadapi masalah tersbut, dan disesuaikan dengan kondisi fisik di lapangan.
Kasus 1 :
Kita ambil contoh : Sebuah solenoid menggerakkan (energized) katup untuk mengalirkan air ke mesin (cooling water). Energi kumparan solenoida akan memutar angker agar menggerakkan mekanisme katup sehingga membuka atau menutup. Sebuah pegas akan menarik kembali katup (close) saat solenoid deenegized. Kita tahu bahwa fail pada kabel dan kumparan solenoida kemungkinan besar adalah open circuit daripada short circuit, sehingga perancangan sistem ini paling aman berada dalam kondisi dimana solenoida de-energi. Cooling water dikendalikan oleh katup tersbut, maka lebih aman untuk membuat katup menjadi on saat terjadi fail daripada membuatnya mati/off . Hal ini karena jika kita membuatnya off, maka mesin akan bekerja tanpa cooling water bisa menjadi rusak karena panas berlebih. Maka pertimbangan bahwa jika terjadi fail,sebaiknya katup akan open (coil enegized) sehingga mesin tidak kehilangan sistem pendinginan. Maka kita harus memilih/memasang solenoid diamana saat denegized ia akan menarik/mendorong katub menjadi terbuka. Dan saat enegeized akan membuat katub close. Memang agak rumit, tetapi ini menjadi pilihan yang lebih safe (aman).
Kasus 2:
Salah satu aplikasi menarik dari fail-safe design adalah pada pembangkit dan distribusi listrik pada industri, di mana circuit breaker harus dibuka dan ditutup lewat sinyal kontrol listrik yang berasal dari protective relay. Jika relay (instantaneous and time overcurrent) memerintahkan breaker untuk trip (open circuit) saat terjadi arus yang besar, manakah yang harus kita pilih: membuat relay menutup (close) kontak atau membuka kontak (open) untuk mengirimkan sinyal trip (open) pada breker? Kita tahu bahwa kekgagalan karena open circuit lebih memungkinkan, tetapi manakah yang paling aman buat sistem: open atau close ?
Awalnya tampak lebih aman untuk memutus circuit breaker daya besar (open dan memutus sumber listrik) ketika terjadi kegagalan terbuka (open circuit) pada protective relay, seperti kita memiliki sistem alarm kebakaran default pada sebuah sistem alarm dengan berbagai switch dan kegagalan wiring. Namun pada dunia listrik daya besar ini menjadi tidak sesedehana itu. Pemutusan circuit breaker daya besar bukanlah masalah kecil, terutama ketika pelanggan tergantung pada pasokan tenaga listrik yang terus menerus untuk memasok rumah sakit, sistem telekomunikasi, sistem pengolahan air, dan infrastruktur penting lainnya. Untuk alasan ini, para insinyur setuju untuk merancang rangkaian protective relay untuk mengeluarkan sinyal kontak tertutup (memberi power) untuk membuka pemutus sirkuit besar. Ini bermakna bahwa kegagalan terbuka pada kabel kontrol tidak diperhatikan, cukup meninggalkan pemutus dalam posisi status quo.
Note:
a. Tujuan dari fail safe design adalah untuk membuat sistem kontrol setoleran toleran mungkin terhadap kegagaln wirng (kabel) atau komponen.b. Tipe wiring yang sering digunakan untuk mengatasi kegagalan komponen adalah rangkaian terbuka. Oleh karena itu, perancangan sistem gagal-aman pada rangkaian terbuka harus dirancang untuk default yang paling aman untuk sistem.
Friday, September 23, 2011
Chapter 7.1. Programmable Logic Relay
Sebelum munculnya komponen solid-state pada rangkaian logika, sistem kontrol dibangun dengan menggunakan relay elektromekanik. Dalam desain modern, relay masih diangap relevan, tetapi telah banyak digantikan fungsi mereka. Terutama untuk yang membutuhkan switching yang cepat dan arus besar, relaay telah digantikan oleh piranti solid state yang memiliki ketahanan dan waktu hidup lebih lama dibandingkan relay elektromekanik.
Sistem Kontrol dalam prosesnya membutuhkan kontrol "on / off" yang sangat banyak pada perindustrian. Dan ini tidak efisien jika dibangun menggunakan relay elektromekanik. Itu akan membutuhkan wiring yang rumit, tempat yang luas, dan alhasil kecepatan menurun. Oleh karena itu, pada jaman modern dibagunlah sistem kontrol menggunakan PLC. Sangat compact, membutuhkan sedikit ruang, kecepatan tinggi, handal dan proses logika yang mudah dan cepat.
Sistem Kontrol dalam prosesnya membutuhkan kontrol "on / off" yang sangat banyak pada perindustrian. Dan ini tidak efisien jika dibangun menggunakan relay elektromekanik. Itu akan membutuhkan wiring yang rumit, tempat yang luas, dan alhasil kecepatan menurun. Oleh karena itu, pada jaman modern dibagunlah sistem kontrol menggunakan PLC. Sangat compact, membutuhkan sedikit ruang, kecepatan tinggi, handal dan proses logika yang mudah dan cepat.
Sebuah PLC memiliki banyak input terminal, melalui yang menginterpretasikan Logika 1 (hi) dan 0 (rendah) dari sensor dan switch. Ia juga memiliki banyak output terminal, dimana melalui output yang 1 dan 0 sinyal dikirm ke lampu listrik, solenoida, kontaktor, motor kecil, dan berbagai perangkat yang nmebutuhkan kendali on/off. Untuk memudahkan pemrograman maka PLC menggunakan sistem ladder/tanggaa. Jadi, seorang tukang listrik industri atau insinyur listrik yang sudah terbiasa membaca diagram tangga akan mampu memahami dan mempelajarinya.
PLC dirancang untuk menggantikan/mengurangi relay elektromekanik dalam sistem kontrol sehingga menjadi lebih seerhana dan compact. Ilustrasi berikut menunjukkan PLC sederhana, dengan spesifikasi :
a. dua terminal sekrup merupakan koneksi tegangan jala-jala 120 volt AC yang berguna untuk menghidupkan sirkuit internal PLC (label L1 dan L2).
b. Enam Terminal sekrup sebelah kiri merupakan koneksi ke perangkat input, masing-masing terminal mewakili sebuah input yang berbeda (X0-X5). Terminal kiri bawah adalah koneksi Common, terhubung ke L2 (netral) dari sumber listrik 120 VAC.
c. Enam Terminal sekrup sebelah kanan merupakan koneksi ke perangkat output, masing-masing terminal mewakili sebuah output yang berbeda (Y0-Y5). Terminal kanan bawah adalah koneksi SOURCE, terhubung ke L1 dari sumber listrik 120 VAC.
Sinyal output yang dihasilkan oleh komputer internal PLC mengaktifkan perangkat switching (transistor, TRIAC, atau bahkan sebuah relay elektro mekanik), menghubungkan terminal SOURCE dengan salah satu output berlabel Y. Oleh karena itu terminal SOURCE biasanya dihubungkan ke sisi L1 sumber daya 120 VAC. Sama dengan input, sebuah LED pada panel depan PLC memberikan indikasi visual output ketika energized:
Dengan cara diatas, PLC dapat terhubung dengan pirantui luar seperti relay atau solenoid.
Logika sebenarnya dari sistem kontrol dibentuk di dalam PLC melalui program komputer. Program ini akan menentukan mana output yang akan on tergantung kombinasi dari masukan. Meskipun program itu adalah diagram logika tangga, dengan simbol saklar dan relay, pada kenyataannya tidak ada kontak/ aktual ataupun koil relay yang beroperasi di dalam PLC. Untuk membangun hubungan logis antara input dan output semua menggunakan kontak dan koil dumy/khayalan. Untuk melihat program PLC kita harus menghubungkannya dengan komputer lewat cable interface khusus atau ada yang dapat dibagun sendiri. Dan terhubung ke computer lewat RS232 atau USB. Sebagai berikut:
Ketika push button tidak ditekan (unpressed), maka tidak ada enegi yang dikirim ke input X1 dari PLC. Akibatnya pada program menunjukkan kontak NO dari X1 yag seri dengan koil Y1 tidak mendapatkan enegi sehingga tidak membual koil Y1 menjadi on. Maka lampu indikator baik X1 dan Y1 tidak akan menyala.
Ketika push button ditekan, maka enegi akan dikirim ke input X1 PLC. Maka semua kontak X1 dalam program akan berubah melawan keadaannya normalnya (NC jadi Open, yang NO jadi Close). Kaeena X1 seri dengan Y1 maka koil Y1 akan mendapatkan enegi sehingga on dan menyalakan pilot lamp. Sebagai berikut :
Perlu dipahami bahwa kontak X1, Y1 coil seolah-olah dihubungkan demgan kabel yang pada kenyataannya yang tampak pada monitor komputer adalah hanaya virtual. Keberadaan mereka tidak sebagai komponen yang real, hanya dummy dan berwujud perintah program komputer.
Dan perlu dipahami bahwa komputer hanya digunakan untuk menampilkan dan mengedit program PLC. Setelah program telah di load ke PLC dari komputer, maka PLC yang akan menjalankan program tersebut. Komputer juga dibutuhkan saat trouble shooting di lapangan untuk melihat digram tangga dan status input output yang berupa kontak dan koil virtual untuk menetukan permasalahan.
Fleksibilitas dari PLC terbukti ketika kita ingin melakukan perubahan pada sistem kontrol. Karena PLC merupakan perangakat yang diprogram, kita dapat merubah perilaku program dengan menambah atau mengurangi perinta tanpa harus mengutak atik komponen listrik terhubung. Sebagai contoh, misalkan kita ingin membuat fungsi sirkuit lamou diatas menjadi terbalik, jika tombol ditekan maka lampu akan matidan jika tidak ditekan lampu akan tetap menyala. Kita bisa melakukannya dengan mengganti push button NO menjadi NC. Tetapi tanpa merubah komponen luar kita dapat melakukannya dengan program lewat komputer, yaitu dengan merubah kontak X1 yang tadinya NO menjadi NC. Sebagai berikut:
Jika Push button ditekan akan sebagai berikut:
Salah satu keuntungan menggunakan perangkat lunak daripada perangkat keras (komponen) adalah bahwa kita dapat menggunakan sinyal input sebanyak yang kita perlukan. Sebagai contoh lihat rangkaian dan program berikut, yang dirancang untuk menyalakan lampu dengan syarat minimal 2 tombol ditekan secara bersamaan :
Untuk membangun rangkaian yang sama dengan diatas menggunakan relay elektromekanik akan membutuhkan tiga relay dengan dua kontak normal terbuka. Dengan menggunakan PLC, kita dapat mendefinisikan kontak sebanyak yang kita inginkan untuk setiap masukan X tanpa harus menambahkan komponen tambahan. Masing-masing input dan output hanya mewakili satu bit dalam memori PLC (0 atau 1), dan dapat mengingat sebanyak yang diperlukan.
Kita juga dapat membuat kontak dari output Y sebanyak yang kita butuhkan. Perhatikan contoh start stop motor berikut:
Push button yang terhubung ke masukan X1 berfungsi sebagai tombol START, sedangkan push button yang terhubung ke X2 masukan berfungsi sebagai STOP. Sedangkan kontak Y1, merupakan kontak dari output Y1. Jika START ditekan maka koil Y1 akan ON, akibatnya kontak Y1 yang NO akan menjadi close. Sebagai berikut:
Sekarang jika penekanan push button START dilepaskan, maka koil Y1 akan tetap ON. Itu dikarenakan kontak Y1 menjadi close dan kontak NC dari X2 sehingga energi mengalir dari kontak Y1, lalu kontak X2 menuju koil Y1 sehingga terjadi penguncian.Sebagai berikut :
Untuk menghentikan motor, kita harus menekan tombol STOP yang akan memberikan energi masukan X2 (NC) sehingga menjadi open, dan memutus arus ke koil Y1l:
Logika sebenarnya dari sistem kontrol dibentuk di dalam PLC melalui program komputer. Program ini akan menentukan mana output yang akan on tergantung kombinasi dari masukan. Meskipun program itu adalah diagram logika tangga, dengan simbol saklar dan relay, pada kenyataannya tidak ada kontak/ aktual ataupun koil relay yang beroperasi di dalam PLC. Untuk membangun hubungan logis antara input dan output semua menggunakan kontak dan koil dumy/khayalan. Untuk melihat program PLC kita harus menghubungkannya dengan komputer lewat cable interface khusus atau ada yang dapat dibagun sendiri. Dan terhubung ke computer lewat RS232 atau USB. Sebagai berikut:
Ketika push button ditekan, maka enegi akan dikirim ke input X1 PLC. Maka semua kontak X1 dalam program akan berubah melawan keadaannya normalnya (NC jadi Open, yang NO jadi Close). Kaeena X1 seri dengan Y1 maka koil Y1 akan mendapatkan enegi sehingga on dan menyalakan pilot lamp. Sebagai berikut :
Dan perlu dipahami bahwa komputer hanya digunakan untuk menampilkan dan mengedit program PLC. Setelah program telah di load ke PLC dari komputer, maka PLC yang akan menjalankan program tersebut. Komputer juga dibutuhkan saat trouble shooting di lapangan untuk melihat digram tangga dan status input output yang berupa kontak dan koil virtual untuk menetukan permasalahan.
Fleksibilitas dari PLC terbukti ketika kita ingin melakukan perubahan pada sistem kontrol. Karena PLC merupakan perangakat yang diprogram, kita dapat merubah perilaku program dengan menambah atau mengurangi perinta tanpa harus mengutak atik komponen listrik terhubung. Sebagai contoh, misalkan kita ingin membuat fungsi sirkuit lamou diatas menjadi terbalik, jika tombol ditekan maka lampu akan matidan jika tidak ditekan lampu akan tetap menyala. Kita bisa melakukannya dengan mengganti push button NO menjadi NC. Tetapi tanpa merubah komponen luar kita dapat melakukannya dengan program lewat komputer, yaitu dengan merubah kontak X1 yang tadinya NO menjadi NC. Sebagai berikut:
Kita juga dapat membuat kontak dari output Y sebanyak yang kita butuhkan. Perhatikan contoh start stop motor berikut:
Ketika penekanan push button STOP dilepaskan, masukan X2 akan de-energi, dan kontak X2 kembali kekeadaan normalnya (NC). Motor tidak akan berputar lagi sampai Push Button START ditekan kembali, ini karena penguncian koil Y1 telah hilang. Sebagai berikut:
Chapter 5. Motor Control Circuit
Interlocking (sebagai proteksi) pada bab sebelumnya, membuat motor on selama tombol ditekan. Jika kita ingin motor terus on dengan sekali tekan kita harus mengubah rangkaian dengan menambahkan rangkaian latch (pengunci). Rangkaian ini sering digunakan dalam dunia industri :
Jika tombol forward ditekan, maka M1 akan on, dan akan tetap on. Demikian juga jika tombol reverse ditekan maka M2 akan on, dan akan tetap on. Kontak close dari M1 dan M2 mencegah koil M1 dan M2 menjadi on bersamaan. Iini sering disbut sebagai seal contact (kontak pengaman) atau latch (pengunci). Bagaimana untuk menghentikan motor, rangkaian harus kita ubah sebagai berikut:
Rangakain diatas masih ada persolan. Bagaimana menghentikan motor yang sedang berjalan. Maka ditambahlah push button stop (NC) pada bagian belakang rangkaianr. Dengan menekan push button stop maka rangkaian latch akan di putuskan. Untuk rangkaian yang menjalankan motor lebih dari satu, biasanya ditambah lagi sebuah tombol emergency. Jadi jika terjadi sesuatu yang membahayakan dengan menekan PB Emergency (push lock) maka semua proses akan dihentikan.
Secara logika rangkaian di atas sudah cukup baik. Tetapi kita harus mempertimbangkan aspek lain dari rangkaian tersbut disesuikan dengan kondisi lapangan. Misalnya perubahan beban mekanis, seperti kipas yang besar, dimana saat tombol stop ditekan, motor akan tetap berjalan selama beberapa saat sebelum berhenti total. Akan imbul masalah jika operator akan menjalankan motor dalam arah sebaliknya tanpa menunggu kipas angin berhenti berputar karena inertia motor akan berjuang melawan arah putaran sebelumnya. Beban bagi besar bagi motor dan akan menjadi cepat panas. Oleh karena itu perlu penambahan sistem delay, untuk memberi waktu motor berhenti. Sehingga penekanan tombol untuk menjalankan motor pada arah sebaliknya secara mendadak dapat dicegah dengan adanya rangkaian waktu tunda (off delay). Sebagai berikut:
Jika motor berjalan forward, baik M1 dan TD1 akan on. Kontak TD1 (NC) antara kabel 8 dan 5 akan open. Ketika tombol stop ditekan, TD1 kehilangan catu (off) maka kontak TD1 tetap open dalam selang waktu tertentu sebelum kembali ke kondisi normalnya (NC). Setelah kontak TD1 menjadi NC maka penekanan tombol reverse baru dapat membuat on M2 (reverse). Jadi timer memberikan selang waktu untuk motor berhenti dulu baru bisa di start kembali.
Jika teliti, maka kita dapat melihat bawhwa TD1 dan TD2 saling interlock. Oleh karenanya kita dapat menghilangkan kontak M1 dan M2 dan menggantikannya dengan kontak TD1 dan TD2. Setiap waktu tunda relay akan melayani tujuan ganda: mencegah kontaktor lainnya dari energi saat motor sedang berjalan, dan mencegah kontaktor yang sama dari energi sampai waktu yang ditentukan setelah motor dimatikan. Maka kita dapat menyederhanakan rangkaian menjadi sebagai berikut :
Secara logika rangkaian di atas sudah cukup baik. Tetapi kita harus mempertimbangkan aspek lain dari rangkaian tersbut disesuikan dengan kondisi lapangan. Misalnya perubahan beban mekanis, seperti kipas yang besar, dimana saat tombol stop ditekan, motor akan tetap berjalan selama beberapa saat sebelum berhenti total. Akan imbul masalah jika operator akan menjalankan motor dalam arah sebaliknya tanpa menunggu kipas angin berhenti berputar karena inertia motor akan berjuang melawan arah putaran sebelumnya. Beban bagi besar bagi motor dan akan menjadi cepat panas. Oleh karena itu perlu penambahan sistem delay, untuk memberi waktu motor berhenti. Sehingga penekanan tombol untuk menjalankan motor pada arah sebaliknya secara mendadak dapat dicegah dengan adanya rangkaian waktu tunda (off delay). Sebagai berikut:
Jika motor berjalan forward, baik M1 dan TD1 akan on. Kontak TD1 (NC) antara kabel 8 dan 5 akan open. Ketika tombol stop ditekan, TD1 kehilangan catu (off) maka kontak TD1 tetap open dalam selang waktu tertentu sebelum kembali ke kondisi normalnya (NC). Setelah kontak TD1 menjadi NC maka penekanan tombol reverse baru dapat membuat on M2 (reverse). Jadi timer memberikan selang waktu untuk motor berhenti dulu baru bisa di start kembali.
Jika teliti, maka kita dapat melihat bawhwa TD1 dan TD2 saling interlock. Oleh karenanya kita dapat menghilangkan kontak M1 dan M2 dan menggantikannya dengan kontak TD1 dan TD2. Setiap waktu tunda relay akan melayani tujuan ganda: mencegah kontaktor lainnya dari energi saat motor sedang berjalan, dan mencegah kontaktor yang sama dari energi sampai waktu yang ditentukan setelah motor dimatikan. Maka kita dapat menyederhanakan rangkaian menjadi sebagai berikut :
Tuesday, September 20, 2011
Chapter 4. Permissive dan Interlocking
Permissive (syarat/kondisi)
Sebuah aplikasi praktis dalam sistem kontrol adalah adanya kondisi beberapa proses harus dipenuhi sebelum sebuah alat dapat dijalankan. Contoh: Burner kontrol pada tungku pembakaran. Agar burner dapat dijalankan maka syarat/ijin antara lain batas tekanan yang cukup pada supply bahan bakar, adanya aliran udara (kipas hidup), pintu tungku sudah tertutup, dll. Setiap kondisi tersebut (diwakili oleh sensor) disebut permisif, dan masing-masing saklar permisif harus dipasang secara seri, sehingga jika salah satu dari mereka mendeteksi suatu kondisi yang tidak aman, sirkuit akan dibuka:
Jika semua kondisi permisif terpenuhi, CR1 akan memberi energi dan lampu hijau akan menyala. Jika belum terpenuhi maka lampu merah akan tetap menyala. Dalam kenyataaannya, yang diberi energi tidak hanya lampu hijau, tetapi relay kontrol atau solenoid valve jika semua kontak permisif terpenuhi.
Kontak Low fuel Pressure (NO) : Batas bawah tekanan bahan bakar, jika terlalu rendah maka akan open, jika sudah memlebihi akan akan close yang berarti permissive terpenuhi.
Kontal High Fule Pressure (NC): Batas atas tekanan bahan bakar, jika masih dibawah akan close, tetai jika terlalu tinggi akan open.
Permisif Kontak Low dan High Pressure harus close dalam kondisi siap menjalankan burner
Interlocking ( Penguncian)
Menjalankan motor dalam dua arah : maju (forward) dan mundur (reverse)
Chapter 3. Fungsi Logika Digital pada Rangkaian Listrik
Kita akan membangun rangkaian fungsi logika menggunakan lampu dan beberapa kontak untuk menjelaskan masing-masing fungsi logika. Dan notasi notasi biner akan dipakai untuk menunjukkan status dari switch dan lampu, dimana 0 untuk de enegized atau unactuated) sedangkan 1 untuk energized atau actutated. Tabel Kebenaran akan dibangun untuk menunjukkan bagaimana sakalr bekerja
1. Rangkaian OR
2. Rangkaian AND
3. Rangkaian NOT
4. Rangkaian NAND
5. Rangkaian NOR
6. Rangkaian XOR
Sebuah pola yang identik dapat dibentuk dengan cara sebagai berikut :
* Kontak Paralel setara dengan sebuah gerbang OR.
* Kontak Seri setara dengan sebuah gerbang AND.
* Pada umummnya kontak NC setara dengan sebuah gerbang NOT.
Terkadang beberapa kontak pada sebuah saklar (atau relay) dirujuk oleh sebuah beberapa label, seperti A1, A2, A3 dst. Maka jika kita melihat sebuah label mewakili beberapa kontak, kita tahu bahwa kontak-kontak tersebut akan dikerjakan oleh mekanisme yang sama.
Jika kita ingin membalikkan output, kita harus menggunakan relay dengan kontak normal tertutup. Sebagai contoh :
Jika kita menyebut sebuah coil relay CR1 (misal pada rung 1), maka ketika koil CR1 memperoleh energi, maka kontak CR1 (pada rung 2) kedua akan bekerja pula sehingga mematikan lampu lampu seperti pada contoh berikut:
Dari contoh diatas kita dapat menerapkan strategi ini, dimana memberi NOT pada masukan gerbang OR akan menjadi AND dan jika kita memberi NOT pada masukan gerbang AND akan menjadi gerbang OR. Dan jika pada kedua gerbang baru tersbut, pada keluarannya kita beri NOT maka akan terbentuk gerbang NAND dan NOR.
Kesimpulan:
* Kontak disusun pararel setara dengan gerbang OR.
* Kontak disusun seri setara dengan gerbang AND.
* Kontak tertutup (NC) setara gerbang NOT.
* Sebuah relay harus digunakan untuk membalikkan output, sementara dengan kontak tertutup (NC) pada masukan sudah dapat mewakilifungsi NOT.
1. Rangkaian OR
2. Rangkaian AND
3. Rangkaian NOT
4. Rangkaian NAND
5. Rangkaian NOR
6. Rangkaian XOR
Sebuah pola yang identik dapat dibentuk dengan cara sebagai berikut :
* Kontak Paralel setara dengan sebuah gerbang OR.
* Kontak Seri setara dengan sebuah gerbang AND.
* Pada umummnya kontak NC setara dengan sebuah gerbang NOT.
Kita dapat membangun fungsi logika kombinasional dengan mengelompokkan kontak dalam pengaturan seri-paralel. Pada contoh berikut, kita memiliki fungsi OR-eksklusif dibangun dari kombinasi erbang AND, OR, dan NOT:
Jika kita ingin membalikkan output, kita harus menggunakan relay dengan kontak normal tertutup. Sebagai contoh :
Jika kita menyebut sebuah coil relay CR1 (misal pada rung 1), maka ketika koil CR1 memperoleh energi, maka kontak CR1 (pada rung 2) kedua akan bekerja pula sehingga mematikan lampu lampu seperti pada contoh berikut:
Kesimpulan:
* Kontak disusun pararel setara dengan gerbang OR.
* Kontak disusun seri setara dengan gerbang AND.
* Kontak tertutup (NC) setara gerbang NOT.
* Sebuah relay harus digunakan untuk membalikkan output, sementara dengan kontak tertutup (NC) pada masukan sudah dapat mewakilifungsi NOT.
Subscribe to:
Posts (Atom)