2. 1.3 Daya Untuk Beban Cairan
Bila suatu beban cairan dinaikkan secara kontinu dari tingkat yang lebih rendah ke tingkat lebih tinggi
dengan motor pompa, maka daya yang diperlukan adalah
η 100
102 1000
× ×
= QH
K P
m
................. 1 Dengan: P
m
: daya motor kW Q
: debit
m
3
detik H
: head total pompa m
η : efisiensi
K :
koefisien kesalahan
2. 2 Motor
Pompa
Motor pompa terdiri dari dua komponen pokok, yaitu pompa mekanis, biasanya tipe sentrifugal dan
motor listrik biasanya tipe motor induksi. 2.
2.1 Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal adalah salah satu tipe pompa yang memanfaatkan energi kecepatan yang kemudian
diubah menjadi energi tekanan sehingga dapat menggerakkan fluida cair dari lokasi sumber menuju
lokasi target dengan menggunakan impeler.
Gambar 2.4 Pompa sentrifugal
2. 2.2 Kecepatan
Spesifik Pompa
Kecepatan spesifik pompa adalah parameter yang digunakan untuk menyatakan jenis pompa berdasarkan
putaran motor, head dan debit yang dapat dilayani oleh pompa tersebut.
4 3
2 1
H Q
n n
s
=
.......................................... 2 Dengan: n
s
: kecepatan spesifik rpm n
: putaran pompa rpm
2. 2.3 Head
Total Pompa
Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti direncanakan, dapat
ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa.
g v
h h
h H
d l
p a
2
2
+ +
Δ +
=
................... 3 Dengan: h
a
: head statis pompa m ∆h
p
: perbedaan head tekanan yang be-kerja di kedua permukaan air m
h
l
: berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan m
g v
2
2
: head kecepatan keluar m g
: percepatan gravitasi 9,8 ms
2
2. 3
Operasi Otomatis Motor Pompa
Operasi otomatis motor pompa dapat dilakukan dengan bantuan sensor elektronika sederhana yang terdiri
dari penyearah, transistor dan rele. 2.
3.1 Penyearah Gelombang
Penuh
Penyearah digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah.
Gambar 2.5 Penyearah Gelombang Penuh
2. 3.2 Transistor
Transistor merupakan salah satu jenis komponen aktif yang banyak digunakan, baik dalam rangkaian
analog maupun rangkaian digital. Komponen ini terbuat dari bahan semikonduktor yang merupakan dua
pertemuan antara jenis p dan jenis n.
= n
p p
b c
e b
c e
a =
p n
n b
c
e b
c e
b
Gambar 2.6 Transistor pnp dan npn
2. 4 PLC
Programmable Logic Controller
PLC atau biasa disebut PC Programmable Controller adalah suatu perangkat yang dapat dengan
mudah diprogram yang digunakan untuk mengontrol peralatan.
2. 4.1 Diagram Tangga
Diagram tangga terdiri dari sebuah garis ke bawah di sisi kiri dengan garis cabang ke kanan. Garis di sisi
kiri disebut batang bus, sedangkan garis cabang ke kanan disebut garis instruksi atau rungs. Sepanjang garis
instruksi diletakkan kondisi yang mendahului instruksi lain di sisi kanan. Kombinasi logika dari kondisi ini
menunjukkan kapan dan bagaimana instruksi di kanan dieksekusi.
Gambar 2.7 Diagram tangga
2. 4.2 Instruksi
Tangga
Instruksi tangga merupakan instruksi-instruksi yang berkorespondensi dengan kondisi pada diagram
tangga, baik yang independen maupun dalam kombinasi dengan instruksi blok logika, sehingga membentuk suatu
kondisi eksekusi. Contoh instruksi tangga yang sering digu-nakan antara lain: LOAD, AND, OR, OUT,
TIMER, COUNTER, KEEP dan END.
2
III. Perancangan Alat
Blok diagram perancangan alat pada tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar 3.1 sebagai berikut :
Gambar 3.1 Diagram blok sistem
3. 1 Perancangan
Perangkat Keras
Perangkat keras yang akan digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah plant pengisian tandon air secara
bertingkat dan sensor ketinggian air 3.
1.1 Perancangan Plant
Plant dalam Tugas Akhir ini terdiri atas dua buah tandon air dengan kapasitas maksimal 90 liter dan 50
liter serta dua buah tandon berkapasitas masing-masing 20 liter dan tiga buah pompa air dengan debit air yang
berbeda.
Gambar 3.2 Plant pengisian tandon secara bertingkat
Tujuan sistem pengisian tandon adalah agar tandon 3 dan 4 terisi penuh oleh air yang berasal dari
tandon 2, sedangkan tandon 2 diisi oleh air dari tandon 1. Pengendalian on-off pompa air dilakukan
berdasarkan volume air pada tandon. Peletakan sensor pada tiap tandon adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Peletakan sensor Tandon
1 2 3 4 Empty
- 6 liter -
- Low
15 liter 18 liter
6 liter 6 liter
Med -
30 liter 12 liter
12 liter High
80 liter 42 liter
18 liter 18 liter
3. 1.2 Sensor Ketinggian Air
Dalam Tugas Akhir ini volume air dalam tandon akan ditentukan oleh ketinggian permukaan air terhadap
dasar tandon. Gambar rangkaian sensor adalah sebagai berikut :
Gambar 3.3 Sensor ketinggian air
3. 2 Perancangan
Input dan Output PLC
Sensor yang telah dibuat diletakkan pada tiap tandon berdasarkan tabel 3.2
Tabel 3.2 Masukan dan keluaran PLC No
Input PLC Sensor
Output PLC Pompa 1 0.00
Low 2 0.01
High Tandon 1
3 0.02 Empty
4 0.03 Low
1.00 1 5 0.04
Med 6 0.05
High Tandon 2
7 0.06 Low
8 0.07 Med
1.01 2 9 0.08
High Tandon 3
10 0.09 Low
11 0.10 Med
12 0.11 High
Tandon 4 1.02 3
3. 3
Perancangan Metode Dan Skema Operasi
Berdasarkan gambar plant pada gambar 3.2 maka dapat dibuat beberapa metode pengisian yang mungkin
dilakukan berdasarkan penggunaan motor pompa, yaitu :
Tabel 3.2 Metode pengisian berdasarkan penggunaan pompa
Pengisian Tandon Metode
1 ke 2 2 ke 3
2 ke 4
1 Pompa 1
Pompa 2 Pompa 3
2 Pompa 2
Pompa 1 Pompa 3
3 Pompa 3
Pompa 2 Pompa 1
Berdasarkan peletakan sensor maka skema operasi pengisian tandon dapat dibuat berdasarkan penggunaan
motor pompa dan sensor seperti pada tabel 3.3. Pada tabel 3.3, motor pompa 1 bertugas mengisi
air dari tandon 1 ke tandon 2, motor pompa 2 mengisi air dari tandon 2 ke 3, sedangkan motor pompa 3 dari tandon
2 ke 4. Pada skema 1 hingga 12, motor pompa pengisi
tandon 2 pompa 1 bekerja bersamaan dengan motor pompa pengisi tandon 3 pompa 2 dan tandon 4 pompa
3. Sedangkan pada skema 13 hingga 16, motor pompa pengisi tandon 2 berhenti beroperasi setelah tandon 2
penuh dan akan beroperasi kembali setelah tandon 3 dan 4 penuh.
Tabel 3.3 merupakan skema-skema operasi pada metode 1. Namun skema tersebut juga berlaku pada
metode 2 dan 3, perbedaannya adalah penggunaan motor pompa seperti yang telah dijelaskan pada tabel 3.2.
3
Kategori