MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
42
ambar macam – macam sensor
1. Proximity switch Sangat berbeda dengan limit switch, proximity switch beroperasi tanpa
sentuhan non contact switching dan tanpa gaya mekanik dari luar. Ada beberapa macam proximity switch yaitu :
a. Reed switch b. Induktive proximity switch
c. Capasitive proximity switch d. Optical proximity switch
a. eed s itc
Reed switch adalah proximity switch yang dioperasikan secara magnetik. Ia terdiri dari dua kontak buluh reed dalam tabung gelas yang diisi gas. Reed
switch dipasang langsung pada rumah silinder. Ia diaktifkan oleh cincin magnetik yang ada pada piston silinder. Jika cincin magnet bergerak tepat pada
reed switch menyebabkan kontak menutup akibat dari medan magnet dan arus listrik dapat mengalir melaluinya. Pada umumnya reed switch mempunyai
kontak normal terbuka NO. Dalam pemakaian industri, reed switch dilengkapi dengan lampu tanda LED.
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
43
Reed switch mempunyai ciri-ciri mempunyai umur yang panjang, bebas perawatan, waktu hubung pendek: 0,2 ms, dan tidak cocok untuk digunakan
dalam daerah dengan medan magnet besar misalnya di sekitar mesin penyolderan tahanan.
ambar Sensor reed s itc
Reed switch mempunyai 3 kabel, satu kabel untuk tegangan suplai positip, satu kabel untuk tegangan suplai negatip, dan satu kabel untuk sinyal atau output
sakelar. Identitas pada rangkaian listrik adalah : B B1, B2, … . Induktive, capasitive dan optical proximity switch adalah termasuk sensor
elektronik. Mereka mempunyai 3 kabel seperti reed switch. Pada sensor ini tidak ada gerakan kontak. Output sensor secara listrik terhubung dengan tegangan
suplai positip atau negatip. Ada dua jenis sensor tergantung dari polaritas tegangan outputnya yaitu:
Sensor dengan keluaran tegangan positip PNP dan Sensor dengan keluaran tegangan negatip NPN.
Identitas pada rangkaian listrik adalah : B B1, B2, … .
. . ptical pro imity sensor
Optical proximity sensor menggunakan cahaya optic dan elektronik untuk mendeteksi obyek. Optiknya menggunakan red atau infrared light.
Semikonduktor LED adalah sumber yang paling penting dari red atau infrared light. LED itu kecil dan tidak rata, mempunyai umur yang panjang dan dapat
dibuat modul dengan mudah. Foto diode dan foto transistor digunakan sebagai penerima receiver. Red light mempunyai keuntungan bahwa sinar terang dapat
ambar macam – macam sensor
a. eed s itc
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
44
dilihat selama penyetelan poros optic dari proximity switch. Fiber optic dapat juga digunakan karena penyusutan panjang gelombang sinarnya rendah.
Ada tiga jenis optical proximity sensor yaitu : one-way light barrier,
reflective light barrier, diffuse reflective optical sensor.
ambar skema sensor ara one – ay
ambar skema sensor dengan re lektor
. . elai . .
Penda uluan
Relai adalah komponen pengendali listrik untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian dengan pelayanan magnit listrik. Pada keadaan kerja
normal, relai dapat membuka dan menutup arus kerja yang diperlukan rangkaian. Relai bisaanya digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan
rangkaian berulang-ulang. Energi yang dibutuhkan untuk menutup kontak utama berasal dari magnit listrik. Dengan memberikan energi listrik yang rendah
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
45
pada kumparan relai, dapat mengontrol energi yang lebih besar melalui kontak relai.
Relai banyak digunakan di dalam industri sebagai elemen pemroses sinyal. Fungsi lain yang tidak kalah penting pemakaian relai dalam rangkaian adalah
sebagai piranti logika atau piranti pengunci. Sejalan dengan adanya piranti kontrol elektronik seperti Programmable Logic Controller PLC dan piranti
kontrol daya elektronik solid state device seperti thyristor, relai tetap masih diterima dikalangan industri. Salah satu sebabnya adalah untuk rangkaian
kontrol sederhana, relai murah harganya sehingga merupakan solusi yang efektif.
Relai mempunyai bentuk fisik yang kecil dengan beberapa pasang kontak. Relai dengan kemampuan besar disebut kontaktor, yang dapat digunakan untuk
mengontrol beban yang besar misalnya beban motor 3 fase.
. . onstruksi relai
Ada banyak bentuk relai tetapi mempunyai fungsi yang sama.
ambar konstruksi relai
Kontak dirancang untuk rangkaian pengendali, misalnya : magnit listrik, pemakaian penguncian dan lampu tanda. Relai dapat berisi 1, 2, 3, atau 4
pasang kontak tukar tergantung dari tipenya. Sistem magnit listrik digunakan untuk menutup relai, dihasilkan dari kumparan
yang dialiri arus. Bisa berupa arus AC atau DC tergantung sistem yang digunakan. Pengembalian kontak ke posisi semula dengan menggunakan
pegas.
ambar skema sensor ara one – ay
ambar skema sensor dengan re lektor
. . elai . .
Penda uluan
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
46
. . Cara ker a
Jika kumparan 5 dihubungkan dengan tegangan listrik melalui terminal A1-A2, maka arus listrik mengalir melalui kumparan. Inti besi 7 menjadi magnit dan
menarik angker 3. Akibatnya kontak 1-4 terhubung. Posisi ini akan bertahan selama kumparan terhubung tegangan. Jika aliran listrik terputus, angker
kembali keposisi semula karena ditarik oleh pegas 6. Kontak pemindah 8 kembali ke posisi semula dan kontak 1-2 kembali terhubung.
. . dentitas elai
Terminal kumparan ditandai dengan huruf A1 dan A2, sedangkan kumparannya ditandai dengan huruf K, misalnya K1, K2, K3.
ambar identis relai
. . an aat relai
a. Keuntungan : 1 Mudah menyesuaikan dengan tegangan kerja
2 Rangkaian kontrol dan utama terisolasi. 3 Tidak terpengaruh oleh temperatur sekitarnya, relai tetap beroperasi
pada temperatur -40o C sampai 80o C 4 Mempunyai tahanan kontak yang tinggi pada posisi terbuka.
b. Kerugian : 1 Kontak aus oleh oksidasi atau bunga api.
2 Gangguan suara saat relai kerja, 3 Ukuran besar bila dibandingkan dengan transistor
4 Kecepatan hubung-putus terbatas berkisar antara 3ms-17ms 5 Kontak peka terhadap pencemaran udara debu
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
47
. . elai tunda aktu
Berfungsi untuk menyambung atau memutus beban, di mana hubungan beban diputuskan ataupun disambungkan tidak langsung seketika pada
saat relai diaktifkan, melainkan perlu waktu. Waktu yang diperlukan untuk memutus ataupun menyambung bisa diatur.
Ada dua jenis relai tunda waktu, yaitu relai tunda waktu hidup time delay switch on dan relai tunda waktu mati time delay switch off.
ambar relai tunda aktu idup
ambar elai tunda aktu mati
. . atup eroperasi dengan Pneumatik . .
atup solenoid
Di dalam sistem kontrol elektro-pneumatik diperlukan dua media yaitu media udara bertekanan dan media listrik. Udara bertekanan diperlukan untuk
mengoperasikan silinder, sedangkan listrik diperlukan sebagai sumber tegangan untuk menjalankan komponen-komponen kontrol. Karena terdapat
dua media maka diper lukan konverter yang akan memadukan kedua media tersebut. Konverter yang digunakan adalah katup solenoid.
Katup solenoid terdiri dari katup pneumatik dan solenoid. Katuppneumatik dihubungkan ke tangki udara bertekanan, sedangkan solenoid dihubungkan ke
. . Cara ker a
. . dentitas elai
ambar identis relai
. . an aat relai
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
48
sumber tegangan. Bila solenoid dialiri arus, maka katup pneumatik akan membuka dan aliran udara bertekanan keluar dari katup ke silnder. Tegangan
kerja solenoid tergantung dari pabrik pembuatnya. Solenoid dibuat untuk untuk tegangan arus searah atau arus bolak-balik. Benda katup solenoid dapat dilihat
pada gambar berikut ini :
ambar atup dengan Pilot Solenoid
. . Standarisasi lectrical Circuit iagram
Dalam suatu diagram kelistrikan,maka komponen-komponen dipresentasikan simbol-simbol grafis yang di standarisasikan sesuai dengan ketentuan DIN 40900.
Simbol-simbol yang digunakan untuk merepresentasikan komponen-komponen listrik tersebut yang sering kali ditemukan dalam sistem kontrol elektropneumatik
ditunjukkan dalam gambar 1.9,gambar simbol listrik fungsi dasar.
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
49
ambar Simbol simbol gra ik untuk kontak ungi dasar dan aktuasi tertunda ambar atup dengan Pilot Solenoid
. . Standarisasi lectrical Circuit iagram
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
50
ambar Simbol gra is untuk alat alat yang dioperasikan manual
ambar Simbol – simbol gra is penggerak elektromekanik
ambar Simbol ra is untuk relai dan kontaktor
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
51
ambar Simbol simbol gra is untuk sensor
. . iagram Sirkuit
2.7.1 Penggambaran Diagram Rangkaian
Di dalam sistem elektropneumatik diagram rangkaian dikembangkan secara terpisah tetapi akan terhubungkan dengan adanya simbol-simbol di dalam setiap
diagram rangkaian tersebut. Dengan demikian cara penggambaran diagram rangkaiannya pun dibuat terpisah. Metoda penggambaran diagram rangkaian
pneumatik dan diagram rangkaian electric akan dijelaskan berikut ini . Metode penggambaran diagram rangkaian pneumatik :
Layout rangkaian agar mengikuti aliran signal isyarat pada rantai kontrol yaitu dari sumber energi, signal input sampai ke final signal dan disusun dari bawah
ke atas. Silinder dan katup-katup digambar mendatar , kemudian cara kerja silinder dari
kiri ke kanan. lihat gambar 1. 16 . Metoda penggambaran diagram rangkaian elektrik :
Layout rangkaian agar disusun mengikuti aliran signal elektrik pada rantai kontrol yaitu dari kutup positif ke negatif dan dari atas ke bawah.
ambar Simbol gra is untuk alat alat yang dioperasikan manual
ambar Simbol – simbol gra is penggerak elektromekanik
ambar Simbol ra is untuk relai dan kontaktor
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
52
ambar Susunan rangkaian Pneumatik
Rangkaian yang menggunakan kontrol-kontrol relai dapat dibagi atas bagian kontrol dan bagian daya power dan komponennya disusun dari kiri ke kanan
sesuai dengan urutan operasi. Ini hanya merupakan suatu anjuran bila mungkin disusun seperti itu. lihat gambar 1. 17 dan gambar 1. 18
ambar Susunan rangkaian elektrik
Dalam penggambaran diagram rangkaian , baik rangkaian pneumatik maupun rangkaian elektrik, keadaan elemen atau komponen digambar pada posisi awal
mesin tersebut misalnya switch normaly open digambar closed tersambung
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
53
karena memang posisi awal mesin menghendaki seperti itu. Lihat gambar 1.18. Switch NO digambar closed dengan tambahan tanda panah.
ambar S itc dalam keadaan tersambung
Jadi hal penting dalam sistem operasi adalah pengembangan dan pemeliharaan dokumen-dokumen yang menyediakan informasi-informasi yang komplit dan akurat
tentang Urutan kerja dari sistem. Informasi ini akan digunakan baik oleh desainer
maupun oleh maintener Petugas pemeliharaan . Sambungan antar komponen di dalam rangkaian Instalatur dan pemakai perlu
memahami cara kerja rangkaian. Ini perlu wiring diagram yang menunjukkan nomor dan titik sambungan.
Fungsi dari rangkaian disajikan tanpa tambahan-tambahan informasi yang tak perlu. Apabila rangkaian cukup kompleks maka informasinya perlu didapat dari
kombinasi antara rangkaian diagram dan wiring diagram.
. . Positional iagram
Prosedur untuk mengembangkan sistem kontrol bisaanya mengikuti prosedur sbb:
Perancangan proyek
1. Pemilihan dan konfigurasi perlengkapan listrik pneumatik 2. Implementasi dalam pembuatan dan uji coba
Dapat dilihat pada gambar sbb:
ambar Susunan rangkaian Pneumatik
ambar Susunan rangkaian elektrik
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
54
ambar Positional diagram
Dalam step rancangan proyek harus diformulasikan dan didefinisikan tugas yang akan diimpelementasikan dengan ketentuan adanya :
sketsa posisi posisi sketsapositional diagram penentuan kebutuhan
Perancangan dari suatu proyek kontrol dimulai dengan menuliskan formulasi dari tugas kontrol. Semua persyaratan yang seksama,cermat dan jelas didefinisikan. Alat
bantu bertikut ini telah terbukti bermanfaat dalam pekerjaan.Sketsa posisi diperlukan untuk menunjukkan pengaturan ruang dari unit-unit penggerak.
Displacement Step Diagram Rangkaian pergerakan dari suatu sistem kontrol elektropneumatik digambarkan
dalam bentuk grafis dengan suatu diagram fungsi atau disebut juga displacement step diagram. Diagram fungsi ini menggambarkan step perpindahan dari beberapa
aktuator yang bekerja berdasarkan waktu dan urutan perpindahan tertentu sequensial.Diagram fungsi di buat jika silinder yang diperlukan lebih dari satu.
Conto
Diagram fungsi dari tiga buah actuator, digambarkan sebagai berikut :
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
55
ambar iagram step peminda an
Urutan perpindahan ketiga aktuator tersebut adalah : A+;B+;B-;A-;C+;C-
. . Conto plikasi ontrol lektropneumatik
2.9.1 Rangkaian Single Actuator
Untuk pengembangan rangkaian elektropneumatik kita awali dengan pengembangan diagram rangkaian . Berikut ini adalah diagram rangkaian
elektropneumatik yang terdiri atas diagram rangkaian pneumatik dan diagram rangkaian elektrik . Perhatikan gambar 1.21 di bawah ini.
ambar iagram angkaian Pneumatik dan iagram angkaian lektrik
Apabila push button switch S1 gambar bawah ditekan arus akan mengalir dari kutup positif +24 V ke solenoid Y1. Solenoid bekerja mengubah posisi katup 1.1 hingga katup
ambar Positional diagram
Conto
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
56
1.1 membuka mengalirkan udara kempa ke silinder 1.0. Udara kempa mendorong piston bergerak maju. Apabila push button dilepas, arus terputus, solenoid tidak bekerja lagi dan
pegas katup 1.1 kembali ke posisi semula dan akhirnya udara kempa keluar ke atmosfir. Piston kembali ke posisi semula oleh dorongan pegas.
Conto
Rangkaian yang mendeteksi akhir langkah maju dan langkah mundur. S1 adalah saklar switch yang tidak otomatis reset. S3 adalah switch normaly open NO yang pada posisi
awal dalam keadaan operasi closed yang ditandai dengan tanda panah. Apabila S1 dan S2 dioperasikan terus rangkaian ini akan bekerja otomatis dan kontinyu. Langkah mundur
lebih cepat karena adanya quick exhaust valve1.01 sedang langkah maju diatur oleh flow control 1.02 . Perhatikan gambar 1.22 di bawah ini.
ambar angkaian yang mendeteksi ak ir langka ma u dan langka mundur.
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
57
2.9.2 Diagram Rangkaian Dua Aktuator
Conto
Rangkaian pneumatik yang digunakan untuk memindahkan suatu benda kerja dari satu posisi ke posisi yang lain . Lihat gambar 1.23: Sket posisi.
ambar Sket Posisi
Urutan kerja dari actuator 1.0 A dan 2.0 B adalah: A+, B+, A-, B- . Urutan kerja ini dapat dilihat pada diagram step pemindahan displacement step diagram gambar
1.24 berikut.
ambar isplacement step diagram
Bentuk diagram rangkaian untuk rangkaian pneumatik tersebut di atas adalah seperti gambar 1. 25 berikut ini. Perhatikan diagram ini dan analisis cara kerjanya.
Conto
ambar angkaian yang mendeteksi ak ir langka ma u dan langka mundur.
MODUL PENGEND ALI
AN SISTEM PNEUM A
TIK MENGGUN AKAN PL
C SIEMENS S7 PC-300
58
C. angkuman
