ZVgf3No9C0nQZ0c2u6PkyoV6d11Ei16PF7diceHp

M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K A T R O N I K A

P E N G E N D A L I A N

S I S T E M P N E U M A T I K

M E N G G U N A K A N P L C

S I E M E N S S 7 P C - 3 0 0

O L E H B U D I YA N T O

B U K U S E R I A L R E V I T A L I S A S I S M K

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

MODUL PENGENDALIAN SISTEM PNEUMATIK MENGGUNAKAN PLC SIEMENS

S7 PC-300

Untuk Sekolah Menengah Kejuruan

Edisi Tahun 2017

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

MODUL PENGEN

D

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGU

N

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

MODUL PENGENDALIAN SISTEM PNEUMATIK

MENGGUNAKAN PLC SIEMENS S7 PC-300

Copyright © 2017, Direktorat Pembinaan SMK

All rights Reserved

Pengarah

Direktur Pembinaan SMK Penanggung Jawab

Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak

Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK Ketua Tim

Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.

Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK Penyusun

Budiyanto

(SMK Ma’arif Kota Mungkid Jawa Tengah)

Desain dan Tata Letak Rayi Citha Dwisendy, S.Ds

ISBN

Penerbit:

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13 Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270

ISBN 978-602-5517-02-0

978-602-5517-02-0

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Salam Sejahtera,

Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masing-masing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia global yang semakin pesat.

Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan, khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan pendidikan kejuruan yang semakin relevan dengan kebutuhan masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan dunia usaha dan industri.

Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan. Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara sistematis dan terukur.

Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Jakarta, 2017

Kasubdit Program dan Evaluasi Direktorat Pembinaan SMK

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

S P

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas tersusunnya buku teks ini, dengan harapan dapat digunakan sebagai buku teks untuk siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Bidang Studi Keahlian Teknologi Dan Rekayasa, Teknik Mekatronika.

Modul pembelajaran ini disusun berdasarkan tuntutan paradigma pengajaran dan pembelajaran kurikulum 2013 yang diselaraskan berdasarkan pendekatan model pembelajaran yang sesuai dengan kebutuhan belajar kurikulum abad 21, yaitu peningkatan keterampilan berdasarkan tuntutan kebutuhan industri. Penyajian modul pembelajaran ini disusun dengan tujuan agar supaya peserta didik dapat melakukan proses pencarian pengetahuan berkenaan dengan materi pelajaran melalui berbagai aktivitas proses sains sebagaimana dilakukan oleh para ilmuwan dalam melakukan eksperimen ilmiah (penerapan scientifik), dengan demikian peserta didik diarahkan untuk menemukan sendiri berbagai fakta, membangun konsep, dan paradigma baru secara mandiri.

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, dan Direktorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan menyampaikan terima kasih, sekaligus saran kritik demi kesempurnaan buku teks ini dan penghargaan kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam membantu terselesaikannya buku teks siswa jurusan teknik Mekatronida di tingkat Sekolah Menengah Kejuruan (SMK).

Jerman, 1 April 2017

Penulis

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

S

PENDAHULUAN ... 1

A. STANDAR KOMPETENSI ... 1

B. DESKRIPSI MATERI PEMBELAJARAN ... 4

C. WAKTU ... 4

D. PRASYARAT ... 4

E. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ... 5

F. TUJUAN AKHIR ... 5

G. CEK PENGUASAAN STANDAR KOMPETENSI ... 5

BAB II ... 7

KEGIATAN PEMBELAJARAN ... 7

A. RENCANA BELAJAR SISWA ... 7

B. KEGIATAN PEMBELAJARAN ... 7

1. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 ... 7

SISTEM PNEUMATIK ... 7

A. Tujuan Pembelajaran ... 7

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI... i

KATA PENGANTAR PENULIS... ii

DAFTAR ISI... iii

DAFTAR GAMBAR... vi

DAFTAR TABEL... x

PETA KEDUDUKAN MODUL... xi

GLOSARIUM... xii

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

B. Uraian Materi ... 7

1.1. Sistem pneumatik di dalam aliran ... 12

1.2. Standarisasi pneumatik circuit diagram ... 17

1.3. Simbol-simbol katup pengarah dan cara penggambarannya ... 17

1.4. Jenis-jenis penggerak katup pneumatik pada katup pengarah. ... 20

1.5. Diagram Sirkuit... 23

1.6. Penerapan sistem Pneumatik ... 26

C. Rangkuman ... 29

D. Tugas ... 30

E. Tes Formatif ... 30

F. Kunci Jawaban Tes Formatif ... 32

G. Lembar kerja ... 33

2. KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 ... 35

ELEKTROPNEUMATIK ... 35

A. Tujuan Pembelajaran ... 35

B. Uraian Materi ... 35

2.1. Kontrol Pengendali ... 35

2.2. Limit Switch ... 40

2.3. Sensor ... 41

2.4. Relai ... 44

2.5. Katup Beroperasi dengan Pneumatik ... 47

2.6. Standarisasi Electrical Circuit Diagram ... 48

2.7. Diagram Sirkuit... 51

2.8. Positional Diagram ... 53

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

D. Tugas ... 59

E. Tes Formatif ... 59

F. Jawaban Tes Formatif ... 60

G. Lembar Kerja ... 60

3. KEGIATAN PEMBELAJAR AN 3 : ... 65

PEMROGRAMAN LOGIKA DASAR PLC ... 65

A. Tujuan ... 65

B. Uraian materi ... 65

1. Statement List (STL), ... 66

2. Ladder Diagram (LAD), ... 66

3. Function Block Diagram (FBD),... 66

4. S7-Graph atau Sequential Function Chart (SFC) ... 67

5. Structured Control Language (SCL). ... 67

6. PC Adapter MPI ... 74

7. Pemrograman PLC dengan Step 7 ... 74

C. Rangkuman ... 94

D. Tugas ... 94

E. Tes Formatif ... 94

F. Kunci Jawaban Tes Formatif ... 95

G. Lembar Kerja ... 96

BAB III ... 99

EVALUASI ... 99

BAB IV ... 107

PENUTUP ... 107

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Gambar 1 Fenomena Gaya ... 10

Gambar 2 Memperlihatkan konfigurasi dasar sistem kontrol pnumatik. ... 10

Gambar 3 Urutan pneumatik element ... 12

Gambar 4 silinder single acting dan simbolnya ... 14

Gambar 5 Control Single Acting Cylinder... 15

Gambar 6 silinder doble acting dan simbolnya ... 16

Gambar 7 Control Single(a) dan doble acting (b) ... 16

Gambar 8 Cara Menggambar dan Membaca Katup Pneumatik ... 18

Gambar 9 Penandaan dari Katup Pneumatik ... 19

Gambar 10 Penomoran katup pneumatik ... 19

Gambar 11 Katub 3/2 dengan Aktuasi Tombol Tekan, Normally Closed ... 20

Gambar 12 Katub 3/2 dengan aktuasi Tombol Tekan, Normally Open ... 20

Gambar 13 Katub 3/2 dengan aktuasi Sakelar Seleksi... 20

Gambar 14 Katub 3/2 dengan aktuasi Sakelar Limit roller, Normally Closed ... 21

Gambar 15 Contoh Katup Pneumatik secara Operasional ... 23

Gambar 16 Contoh sistem penandaan ... 25

Gambar 17 Sirkuit Pneumatik pengendalian langsung ... 27

Gambar 18 Sirkuit Pneumatik pengendalian tidak langsung ... 27

Gambar 19 Soal aplikasi pneumatik ... 28

Gambar 20 Kontak sakelar dengan konfigurasi NC ... 36

Gambar 21 macam macam kontak ... 37

Gambar 22 Konfigurasi N/C ... 37

Gambar 23 konfigurasi N/O dan N/C ... 38

Gambar 24 Jenis Saklar ... 38

Gambar 25 Macam macam saklar ... 40

Gambar 26 Kontak limit switch ... 40

Gambar 27 konstruksi relai ... 41

Gambar 28 macam – macam sensor... 42

Gambar 29 Sensor reed switch ... 43

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Gambar 31 skema sensor dengan reflektor ... 44

Gambar 32 konstruksi relai ... 45

Gambar 33 identis relai ... 46

Gambar 34 relai tunda waktu hidup ... 47

Gambar 35 Relai tunda waktu mati ... 47

Gambar 36 Katup dengan Pilot Solenoid ... 48

Gambar 37 Simbol-simbol grafik untuk kontak: fungi dasar dan aktuasi tertunda ... 49

Gambar 38 Simbol grafis untuk alat-alat yang dioperasikan manual ... 50

Gambar 39 Simbol – simbol grafis penggerak elektromekanik ... 50

Gambar 40 Simbol Grafis untuk relai dan kontaktor ... 50

Gambar 41 Simbol-simbol grafis untuk sensor ... 51

Gambar 42 Susunan rangkaian Pneumatik ... 52

Gambar 43 Susunan rangkaian elektrik ... 52

Gambar 44 Switch NO dalam keadaan tersambung ... 53

Gambar 45 Positional diagram ... 54

Gambar 46 Diagram step pemindahan ... 55

Gambar 47 Diagram Rangkaian Pneumatik dan Diagram Rangkaian Elektrik ... 55

Gambar 48 Rangkaian yang mendeteksi akhir langkah maju dan langkah mundur. ... 56

Gambar 49 Sket Posisi ... 57

Gambar 50 Displacement step diagram ... 57

Gambar 51 Diagram RANGKAIAN elektropneumatik dengan urutan gerak : A+, B+, A-, ... 58

Gambar 52 Contoh Bahasa Pemrograman LAD ... 66

Gambar 53 Contoh Bahasa Pemrograman FBD ... 67

Gambar 54 Contoh Bahasa Pemrograman S7- Graph ... 67

Gambar 55 Contoh Bahasa Pemrograman SCL ... 68

Gambar 56 Modul PS-307-2A ... 69

Gambar 57 Modul CPU 313-1AD01-0AB0 ... 70

Gambar 58. Blok Diagram Modul I/O SM 323 DI8/DO8x24 VDC ... 72

Gambar 59 Antarmuka Masukan ... 73

Gambar 60 Antarmuka Keluaran ... 73

Gambar 61 Prosedur penggunaan Siemens Step 7 ... 74

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Gambar 63 Tampilan New Project Wizard ... 75

Gambar 64 Tampilan pemilihan hardware PLC ... 76

Gambar 65 Tampilan pemilihan block program ... 76

Gambar 66 Tampilan nama project ... 77

Gambar 67 Tampilan project Step 7 ... 77

Gambar 68 Halaman untuk menulis program “ Ladder” ... 78

Gambar 69. icon “Symbol” ... 78

Gambar 70. Tampilan Symbol Editor ... 79

Gambar 71 Deklarasi alamat input dan output ... 79

Gambar 72. Memilih bahasa Ladder ... 79

Gambar 73 Kontak normally open ... 80

Gambar 74. Simbol Coil... 80

Gambar 75. Program ladder logika AND ... 80

Gambar 76. Ladder 1 NO dan 1 coil... 80

Gambar 77. Parallel ladder branch ... 80

Gambar 78. Parallel ladder close branch ... 81

Gambar 79. Parallel ladder... 81

Gambar 80. Simbol S-ODT ... 81

Gambar 81. Pemrograman Timer On Delay ... 82

Gambar 82. Symbol S-OffDT ... 83

Gambar 83. Pemrograman Timer Off Delay ... 83

Gambar 84. Simbol Counter UP “ S-CU) ... 84

Gambar 85. Counter up ... 84

Gambar 86. Simbol Counter Down ... 85

Gambar 87. Program Counter Down ... 86

Gambar 88. Rangkaian pengunci dengan dominan set ... 87

Gambar 89. Rangkaian pengunci dominan reset ... 87

Gambar 90. Rangkaian memori dengan katup solenoid ganda ... 87

Gambar 91. Langkah untuk memanggil fungsi set reset ... 88

Gambar 92. Lader diagram fungsi set-reset ... 88

Gambar 93. Konfigurasi Hardware PLC ... 89

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Gambar 96. Set Komunikasi PLC ... 90

Gambar 97. Set PC Adapter ... 91

Gambar 98. Properti PC Adapter ... 91

Gambar 99. Menu Download ... 92

Gambar 100. Icon Simulasi ... 92

Gambar 101. Icon monitor ... 93

Gambar 102. PLCSIM mode RUN ... 93

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

P U U UL

L

Tabel 1 Jenis komponen Pneumatik ... 13

Tabel 2 Tanda-tanda dan Penomoran pada Lubang-lubang Katup Pneumatik ... 19

Tabel 3 : Symbol jenis pengaktian... 21

Tabel 4. Tampilan LED Status dan Kesalahan CPU-313-1AD01-0AB0... 71

Tabel 5. Mode Selector Switch CPU-313-1AD01-0AB0 ... 71

Tabel 6. Parameter S-ODT ... 82

Tabel 7. Parameter S-OffDT ... 83

Tabel 8. Parameter Counter UP ... 84

Tabel 9. Parameter Counter Down ... 85

DAFTAR TABEL

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

P U U UL

Struktur kurikulum bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa program keahlian Teknik Elektronika paket keahlian Teknik Mekatronika.

C3 :

Teknik Mekatronika

CAE

Teknologi

Mekanik

Mekanika

dan Elemen

mesin

Teknik

Kontrol

Pneumatik

dan Hidrolik

Robotik

Teknik

Pengendali

Daya

PETA KEDUDUKAN MODUL

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

nalog

lok ungsi S

yte

database asis ata L S U

Actuator Suatu alat yang dapat merubah besaran/kuantitas listrik menjadi kuantitas fisik seperti contohnya : motor, solenoid, lampu, katup, dsb

Akumulator - Salah satu jenis register data. Pada umumnya, meskipun pemrogram tidak perlu sadar karena CPU PLC menggunakan akumulator berdasarkan preferensi, namun ia harus sadar dengan perintah tertentu

- Jika terdapat 2 buah akumulator, A0 dan A1, dan data yang terprogram 16 bit, maka data akan masuk ke A0, dan jika data yang terprogram adalah 32 bit, kata paling bawah akan masuk ke A0 dan kata paling atas akan masuk ke A1

- Ketika perintah yang menggunakan akumulator dijalankan beberapa kali dalam program, jika data tersebut berturut-turut tidak terkirim ke register data, maka akumulator akan menulis ulang secara preferensial menggunakan CPU PLC. Untuk itu pada saat akan melaksanakan perintah selanjutnya harus berhati-hati supaya tidak terlanjur tertulis ulang. Address - Alamat di memori. Memori memiliki alamat, dan menulis

serta membaca data dilakukan dengan menunjuk alamat tersebut

- Nilai numerik untuk menunjukkan posisi target pada saat pemosisian. Satuan diatur dalam mm, inci, sudut, atau jumlah pulsa

lgoritma Prosedur pemrosesan untuk mencapai tujuan tertentu dari pemakaian komputer. Sesuatu yang menguraikan algoritma secara nyata menggunakan bahasa pemrograman disebut program

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

nalog Jumlah yang terus menerus berubah. Yaitu nilai yang sulit ditangani dengan angka (nilai digital), misalnya waktu, suhu, tekanan, voltase, arus, jumlah aliran, dan sebagainya. Karena nilai analog tidak ditangani secara langsung di CPU PLC, maka pengoperasian dilakukan dengan mengkonversi ke nilai digital. Hal ini disebut dengan konversi A/D

Assembler Software program komputer yang mengubah bahasa pemrograman assembly kedalam bahasa mesin (machine code)

Batch Jumlah yang diproses dalam sekali operasi dalam proses (yaitu proses batch) yang tidak dapat dihentikan di tengah jalan setelah material dimasukan. Seperti proses penguatan (annealing) dan polimerisasi

Bit Singkatan dari binary digit. 1bit adalah satuan minimum informasi untuk menampilkan dua kondisi, 0 (OFF) dan 1 (ON). Kontak dan koil adalah 1 bit, sehingga disebut perangkat bit

lok ungsi S Sebuah FB dirancang untuk mengkonversi blok sirkuit, yang digunakan berulang kali dalam urutan program, menjadi komponen yang akan digunakan dalam program sekuens yte Satuan jumlah informasi. 1 byte setara dengan 8 bit. Changer Bagian dari stasiun distribusi yang berfungsi untuk

memindahkan benda kerja dari tempat magazine ke stasiun lainnya

CPU Bagian sub-sistem yang bertugas mengontrol dan mensupervisi semua operasi PLC. Sebuah komunikasi internal atau “Bus System” membawa informasi dari dan ke CPU, I/O, dan memori

database asis ata

Sekumpulan data yang dimiliki bersama oleh beberapa aplikasi perangkat lunak atau pengguna. Ada kalanya pengertian ini mencakup juga sistem manajemennya. L S U

k

,

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

emori program

Unit pelayanan udara

P Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM, E2ROM), Salah satu jenis memori hanya baca. Penulisan dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan. Memori tidak akan terhapus meskipun listrik padam. Bentuk luarnya sama dengan IC-RAM

High Level Language

Bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan digunakan oleh pemakai. Adapun bentuknya berupa kata-kata atau grup kata-kata dan atau berupa gambar diagram, yang pada umumnya ditulis dalam bahasa inggris dan selanjutnya perintah (kata-kata atau gambar diagram) ini diubah kedalam bahasa mesin, yang menjadikan perintah ini dapat dieksekusi oleh CPU

Interlock persyaratan untuk mengeblok operasi mesin yang sedang berjalan agar tidak berpindah ke operasi berikutnya hingga operasi yang sedang berjalan selesai, Interlock digunakan untuk mencegah mesin rusak

Operasi untuk menggerakkan benda kerja ke posisi yang diinginkan menggunakan sinyal dari eksternal, Pada modul pemosisian, pengoperasian JOG dapat dilakukan dengan memasukkan parameter dan kecepatan JOG. Akan tetapi, pada kondisi ON dalam jangka waktu lama, JOG akan melampaui batas langkah (nilai batas atas atau nilai batas bawah), dan akan berhenti

Modul input analog Mengubah sinyal analog ke dalam bentuk sinyal digital, dengan cara mengisolasi sinyal input analog yang dari luar prosesor dan mengubahnya kedalam bentuk sinyal digital dengan level yang sesuai, sehingga perubahan sinyal kompatibel dengan bus data PLC

Modul output analog

mengubah sinyal digital yang berasal dari prosesor ke dalam bentuk sinyal analog yang terisolasi, yang dapat dipakai untuk

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

emori program Memori yang menyimpan program dan parameter yang diperlukan dalam pengolahan modul CPU

Monitor online Membaca dan memonitor status pengoperasian serta konten perangkat pada CPU PLC yang sedang beroperasi dengan menghubungkan CPU PLC dan perangkat periferi

Modular Production System ( MPS)

sebuah unit stasiun yang terdiri dari beberapa actuator seperti silinder, motor atau suction cup yang dibangkitkan oleh

vacuum generator, lengkap dengan komponen kontrolnya seperti tombol tekan, sensorsensor dan kontrolernya

Pemrograman Offline

menulis dan menyimpan program di dalam komputer tanpa komputer (programming terminal) dihubungkan ke PLC Pemrograman

Online

Membuat program atau memasukan logika ladder dalam alat pemrogram (programming terminal) terhubung dengan PLC Tranduser Suatu alat yang dapat merubah kuantitas fisik menjadi

sinyal listrik. Beberapa contoh dari tranducer diantaranya dapat berupa : tombol tekan, sakelar batas, termostat, straingages, dsb. Transducer ini mengirimkan informasi mengenai kuantitas yang diukur.

Unit pelayanan udara

Peralatan pneumatic yang terdiri dari filter, pengatur tekanan, dan pelumas

Vakum udara yang mempunyai tekanan di bawah atmosfir P

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

&%&-4)2(%,909%2

%

78%2(%6/314)8)27-Berikut ini adalah standar kompetensi siswa paket keahlian Teknik Mekatronika pada mata pelajaran Elektropneumatik dan Robotika.

Kompetensi Inti 1 dan 2 memuat Tentang :

KI 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

Sedangakan KI 3 dan KI 4 untuk pengetahuan dan ketrampilan dijabarkan beserta Kompetensi Dasarnya seperti di bawah ini:

/SQTIXIRWM-RXM /SQTIXIRWM(EWEV

KI 3. Memahami, menerapkan menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah

3.1 Memahami beberapa macam robot yang diam ditempat dan robot yang berjalan serta konstruksinya

3.2 Menjelaskan komponen-komponen utama pada robot

3.3 Membaca data teknik komponen-komponen utama pada robot

3.4 Memahami diagram rangkaian robot 3.5 Menjelaskan proses komisioning pada

robot

3.6 Menjelaskan peralatan kerja dan robot yang akan dijalankan

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

&%&-4)2(%,909%2

%

78%2(%6/314)8)27-Berikut ini adalah standar kompetensi siswa paket keahlian Teknik Mekatronika pada mata pelajaran Elektropneumatik dan Robotika.

Kompetensi Inti 1 dan 2 memuat Tentang :

KI 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

Sedangakan KI 3 dan KI 4 untuk pengetahuan dan ketrampilan dijabarkan beserta Kompetensi Dasarnya seperti di bawah ini:

/SQTIXIRWM-RXM /SQTIXIRWM(EWEV

KI 3. Memahami, menerapkan menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah

3.1 Memahami beberapa macam robot yang diam ditempat dan robot yang berjalan serta konstruksinya

3.2 Menjelaskan komponen-komponen utama pada robot

3.3 Membaca data teknik komponen-komponen utama pada robot

3.4 Memahami diagram rangkaian robot 3.5 Menjelaskan proses komisioning pada

robot

3.6 Menjelaskan peralatan kerja dan robot yang akan dijalankan

BAB I

PENDAHULUAN

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ompetensi nti ompetensi asar

/SQTIXIRWM-RXM /SQTIXIRWM(EWEV

3.7 Menyebutkan macam-macam pemeriksaan yang dilakukan sebelum menjalankan robot

3.8 Memahami urutan pengoperasian suatu robot

3.9 Menjelaskan peralatan kerja dan komponen yang digunakan

3.10Memahami cara pemasangan komponen-komponen sesuai manual instuksinya

3.11Memahami cara penggantian komponen yang rusak pada robot dengan menggunakan peralatan kerja yang sesuai

3.12Memilih software kontrol yang sesuai dengan program robot

3.13Memahami bahasa pemrograman yang digunakan

3.14Memahami langkah-langkah pemindahan program dari komputer/ peralatan pemrograman ke robot 3.15Memahami cara pengujian program

pada robot KI 4. Mengolah, menalar, menyaji dan

mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,dan mampu

4.1 Menunjukkan beberapa macam robot dan bagian-bagiannya

4.2 Melakukan pemeriksaan fungsi komponen-komponen yang digunakan pada robot

4.3 Memilih komponen-komponen yang layak untuk digunakan pada robot

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ompetensi nti ompetensi asar melaksanakan tugas spesifik di

bawah pengawasan langsung

4.3 Memilih komponen-komponen yang layak untuk digunakan pada robot 4.4 Membaca dan menggambar diagram

rangkaian robot.

4.5 Melakukan komisioning pada robot 4.6 Menyiapkan peralatan kerja dan robot

yang akan dioperasikan

4.7 Melakukan monitoring terhadap komponen mesin, sambungan kabel, alamat I/O kendali elektronik dan pasangan mekanik

4.8 Menjalankan mesin sesuai prosedur dan melakukan tindakan pengamanan jika terjadi kegagalan operasi

4.9 Menggunakan peralatan kerja untuk memasang komponen-komponen pada robot

4.10Memasang komponen sesuai prosedur dan mengujinya setelah selesai

4.11Melakukan penggantian komponen yang rusak sesuai prosedur dengan menggunakan peralatan kerja yang sesuai

4.12Menyiapkan peralatan-peralatan yang digunakan

4.13Menulis program di Personal Computer (PC)/laptop/peralatan pemrograman 4.14Memindah program dari PC ke peralatan

kontrol elektronik

4.15Menguji robot dengan peralatan kontrol elektronik

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

. S PS P L

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepat terutama dibidang mekatronika. Perkembangan ini tampak jelas di industri, dimana sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan manusia, kemudian beralih menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-mechanic (semi otomatis) dan sekarang sudah menggunakan robotic (full automatic) seperti penggunaan Flexible Manufacturing Sistems (FMS) dan Computerized Integrated Manufacture (CIM) dan sebagainya.

Kendali elektropneumatik berbasis PLC merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan kesesuaian dalam memilih dan membuat program pada PLC akan sangat menentukan kinerja dari sistem pengaturan secara otomatis.

Pada buku siswa ini baru dibahas tentang prinsip kerja rangkaian elektropneumatik, plc dan kendali elektropneumatik berbasis plc, dimana pembahasan buku mencakup dari symbol, karakteristik hingga aplikasi. Dengan mempelajari kendali elektropneumatik diharapkan siswa dapat memahami dan menjelaskan cara kerja suatu mesin sesuai fungsinya sebagai pengontrol atau otak dari suatu mesin yg otomatis pada industri dan sebagainya.

C. U

Alokasi waktu untuk mempelajari modul ini di petakan menjadi berikut : Kegiatan Belajar 1 : sistem pneumatik 12 jam pelajaran

Kegiatan Belajar 2 : Elektropneumatik 12 jam pelajaran

Kegiatan Belajar 3 : PLC (Programable Logic Control) 24 jam pelajaran Total waktu yang dibutuhkan adalah 48 jam pelajaran

. P S

Untuk dapat mengikuti modul ini, peserta didik harus sudah menguasai materi Dasar dan Pengukuran Listrik1 dan 2, Mikroprosesor, Teknik pemrograman dan Gerbang

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

. P U U P U UL

Modul ini disusun dengan memberikan penjelasan tentang konsep pengerjaan di dunia usaha dan dunia industri ( DUDI ) seperti pneumatik, elektropneumatik atau peralatan otomatis lainnya dengan beberapa symbol, karakteristik dan contoh aplikasi sederhana yang berkaitan dengan dunia teknik pada umumnya dan mekatronika pada khususnya. Untuk memungkinkan siswa belajar sendiri secara tuntas , maka perlu diketahui bahwa isi buku ini pada setiap kegiatan belajar umumnya terdiri atas, uraian materi, contoh-contoh aplikasi, tugas dan tes formatif serta lembar kerja, sehingga diharapkan siswa dapat belajar mandiri (individual learning) dan mastery learning (belajar tuntas) dapat tercapai.

. U U H

Tujuan akhir yang hendak dicapai adalah agar siswa mampu:

 Mengenal jenis dan simbol dari macam -macam komponen pada Pneumatik, elektropneumatik dan plc .

 Menjelaskan fungsi.macam - macam komponen pada pneumatik, elektropneumatik dan plc .

 Memahami konsep cara kerja .macam - macam komponen pada Pneumatik, elektropneumatik dan plc .

 Mampu membuat rangkaian aplikasi sederhana yang menggunakan aplikasi FluidSim dan Siemens S7-300.

 Mampu melakukan commisioning pada sistem kendali PLC secara keseluruhan.

. C P U S S P S

1. Apakah yang dimaksud dengan sistem pneumatik? 2. Sebutkan macam – macam komponen pneumatik! 3. Apakah yang dimaksud dengan sistem elektropneumatik? 4. Apakah yang dimaksud dengan PLC?

5. Sebutkan macam- macam komponen elektropneumatik! . S PS P L

C. U

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

6. Apakah yang dimaksud dengan solenoid valve?

7. Relai, single silinder, double silinder dan timer. Manakah diantara komponen tersebut yang termasuk aktuator?

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

P L

. C L S S

Kegiatan belajar siswa menggunakan modul ini di buat 3 kegiatan dengan rincian sebagai berikut :

1. Memahami dan mengimplementasikan sistem pneumatik selama 12 jam pelajaran.

2. Memahami dan mengimplementasikan sistem Elektropneumatik selama 12 jam pelajaran.

3. Memahami dan mengimplementasikan sistem pneumatik menggunakan Kontrol PLC (di modul ini menggunakan Siemens S7-300) selama 24 jam pelajaran.

. P L

. P L

S S P U . u uan Pembela aran

1. Peserta didik dapat mengidentifikasi kontrol pneumatik

2. Peserta didik dapat mengenal simbol pneumatik pada sistem pneumatik 3. Peserta didik dapat membaca dan membuat diagram kontrol pneumatik. 4. Peserta didik dapat membuat rancangan sederhana sistem kontrol

pneumatik. . Uraian ateri

Dewasa ini, evolusi teknologi kontrol telah mencapai satu titik di mana hampir semua proses dan manufaktur di industri merupakan kombinasi dari aplikasi berbagai subsistem seperti pneumatiks, mechanics, electrics, computer, control dan information technology. Disain mesin-mesin dan peralatan produksi modern dapat dikatakan sebagai suatu mechanical construction dengan menggunakan pneumatiks/hydraulic/electric actuator & motor sebagai penggeraknya dan PLC sebagai main controller–nya. Didukung dengan berbagai komponen lain yang

BAB II

PEMBELAJARAN

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

berfungsi sebagai internal interfacedan operator interface. Misalnya solenoid, switch, sensor, relai, encoder untuk internal interface, dan push button, thumb switch, potensiometer untuk operator interface. Penggerak dari sistem otomasi tersebut adalah fluida.

Fluida merupakan substansi yang dapat mengubah bentuk (mengikis) secara terus menerus seperti yang terjadi pada aplikasi shear stress, atau pada fenomena alam lainnya. Fluida dapat berbetuk gas dan cair. Teknik atau cara penggunaan fluida cair pada aplikasi power transmission lazim disebut hydraulic sistem, sedang sistem lain yang menggunakan fluida gas untuk aplikasi power transmission disebut sistem pnumatik. Pada sistem hidrolik digunakan oli mineral sebagai fluida kerjanya, sedang pada sistem pnumatikdigunakan udara atmosfir.

Mekanisasi dan otomatisasi dalam bidang proses dan manufaktur di industri menjadikan pneumatik automation menjadi pilar utama dalam banyak industri, misalnya untuk keperluan material handling, packaging, bottling, distributing, & sorting sistem. Otomasi dengan pnumatikditerapkan di berbagai industri, misalnya industri makanan & minuman, farmasi, logam, pertambangan dan petrokimia. Kemajuan teknologi di bidang otomatisasi dengan pnumatik tersebut menuntut tersedianya engineering and maintenance personal yang memiliki pengetahuan dan pengalaman praktis di bidang mechanical, electrical, electronic and compressed air/fluid power technologies. Penggunaan control pnumatik dan aktuasi menjadi semakin luas. Salah satu alasannya adalah, dari sekian banyak masalah otomasi industri, tidak ada medium yang lebih mudah didapat dan lebih ekonomis. Disamping memiliki karakteristik positif sistem kontrol pnumatik juga memiliki karakteristik negatif. Berikut ini diberikan beberapa karakteriistik positif dari udara untuk pneumatiks automation:

Quantity : Tersedia di mana saja dan tak terbatas Transportation : Mudah disalurkan melalui pipa

Storage : Dapat disimpan di dalam tanki atau botol Temperature : Udara tidak sensitif terhadap fluktuasi suhu

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Explosion-proof : Udara tekan tidak menyebabkan terjadinya ledakan

Cleanliness : Udara tekan sangat bersih tidak menimbulkan polusi

Construction : Konstruksi komponen pnumatik relatif sederhana. Speed : Udara tekan merupakan working medium yang

mempunyai respon cepat [1-2 m/s]

Agar diperoleh garis demarkasi yang tegas dalam aplikasi otomasi dengan pnumatik, berikut ini diberikan karakteristik negatif dari sistem pnumatik, yaitu:

Preparation : Udara tekan yang digunakan sebagai fluida kerja pada sistem kontrol pnumatik harus memenuhi persyaratan teknis dan perlu dipersiapkan dengan presisi, dan memerlukan peralatan yang harganya realtif mahal. Udara tekan harus bebas dari debu dan uap air (moisture), karena dapat merusak komponen pneumatik

Force : Udara tekan mencapai titik ekonomisnya pada tekanan 700 kPa atau 7 bar dengan daya tekan sebesar 20.000 – 30.000 N.

Exhaust air : Exhaust air sangat bising, sehingga memerlukan material yang dapat menyerap suara

Cost : Udara kempa merupakan medium yang relatif mahal

Hukum-hukum alam yang mendasari penerapan fluid sistem untuk membangun mekanisasi dan manipulasi gerak adalah hukum. Hukum Pascal diaplikasikan pada sistem fluid power transmission. Hukum fisika lainnya yang digunakan untuk keperluan analisis, desain dan manufaktur pada sistem fluida adalah HukumBoyle, Mariotte, Gay Lussac dan Charles.

Ada beberapa fenomena alamiah mengenai penggunaan energi di sekitar kita dimana dengan tenaga input yang kecil dapat menghasilkan tenaga Output yang jauh lebih besar. Diskusikan & Jelaskan secara konsep berdasarkan gambar berikut!. Hukum apa yang mendasarinya?

Kata kunci:

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar enomena aya

Sistem Pnumatik dalam industri manufaktur merupakan muara dari semua proses mekanik atau manipulasi gerakan yang menggunakan tenaga udara kempa. Dalam sistem pnumatik udara kempa akan memindahkan suatu gaya atau gerakan. Sistem pnumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, yang beroperasi secara pneumatik atau menggunakan proses-proses pneumatik. Udara bertekanan dalam peranannya sebagai unsur penggerak merupakan bagian utama yang harus mendapatkan perhatian lebih banyak.

Sistem pnumatik menggunakan udara bertekanan untuk menghasilkan gerakan mekanik. Sistem dasar kendali pnumatik meliputi piranti penyedia sumber energi udara kempa yang terdiri dari kompresor udara, sistem filter udara, sistem pengering udara, dan sistem pengatur tekanan udara. Kemudian elemen input untuk mengendalikan sistem, berupa katub tombol tekan (pushbutton valve) dan katub sensor. Selanjutnya berbagai jenis katub pengarah dan pengatur tekanan udara, dan yang terakhir berupa aktuator (cylinder).

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Sistem tersebut mencakup aircompressor, menghasilkan udara kempa secara kontinyu, intakefilter berfungsi menahan kotoran udara sebelum masuk ke sistem, dryer berfungsi menyerap uap air di udara (moisture), receiver tank sebagai reservoar udara kempa, pressure regulator mengatur dan menjaga tekanan udara tetap konstan, valve mengontrol aliran udara kempa, dan pneumatik cylinder sebagai aktuator yang mengubah energi udara menjadi energi mekanik.

Sistem pnumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, yang beroperasi secara pneumatik atau menggunakan proses-proses pneumatik. Udara bertekanan dalam peranannya sebagai unsur penggerak merupakan bagian utama yang harus mendapatkan perhatian lebih banyak.

Pnumatik sistem menggunakan udara bertekanan untuk menghasilkan gerakan mekanik. Sistem dasar kendali pnumatik meliputi piranti penyedia sumber energi udara kempa yang terdiri dari kompresor udara, sistem filter udara, sistem pengering udara, dan sistem pengatur telkanan udara. Kemudian eleven masukan untuk mengendalikan sistem, berupa push button valve dan sensor valve.

Selanjutnya berbagai jenis katub pengarah dan pengatur tekanan udara, dan yang terakhir berupa aktuator. Diagram rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang benar. Karena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian, sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencari kesalahan sistem pneumatik.

Tata letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan diagram alir dari mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dari bawah menuju ke atas dari gambar rangkaian. : .

ambar enomena aya

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

abel enis komponen Pneumatik

















. . Sistem pneumatik di dalam aliran

ambar Urutan pneumatik element

Pada sistem pneumatik terdiri dari bagian bagian yang harus ada yaitu Energi supplai, Final control elements dan actuator. Sedangkan untuk prosessing element ini tergantung dari kebutuhan dan pada input element ini nanti yang akan dititik beratkan pada macam macam kendali yang dibahas pada modul ini, diantaranya adalah control input dengan push button , pilot solenoid ( elektropneumatik) dan control terpogram dengan PLC.

Pada bahasan modul ini akan di awali dengan katup (valve) dan silinder. Untuk kompresor tidak dibahas detail dan dianggap sudah bisa mensuplay.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

abel enis komponen Pneumatik

Nama

Komponen Keterangan

Simbol

Katup 2/2  Mempunyai 2 lubang ( masukan dan keluaran ) dan 2 posisi hubungan katup

1(P) 2(A)

 Lubang keluaran tertutup. Pada posisi normal tertutup , tidak aliran yang keluar (konfigurasi NC.)

 Pada posisi normal terbuka, ada aliran keluar ( konfigurasi NO )

1(P) 2(A)

Katup 3/2  Mempunyai 3 lubang ( masukan , keluaran dan pembuangan ) dan 2 posisi hubungan katup

2(A)

3(R) 1(P)

 Pada posisi normal, tidak ada aliran udara yang keluar ( konfigurasi NC ).

 Pada posisi normal , ada aliran udara yang keluar ( konfigurasi NO ).

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 4/2  Mempunyai 4 lubang ( masukan , keluaran dan 1 pembuangan ) dan 2 posisi hubungan katup .

2(B)

3(R) 1(P) 4(A)

Katup 5/2  Mempunyai 5 lubang.( masukan , keluaran dan 2 pembuangan ) dan 2 posisi hubungan katup.

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R) . . Sistem pneumatik di dalam aliran

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Nama

Komponen Keterangan

Simbol

Katup 3/3  Mempunyai 3 lubang ( masukan, keluaran dan pembuangan ) dan 3 posisi hubungan katup.

 Pada posisi normal ( tengah ) tertutup

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 4/3  Mempunyai 4 lubang ( masukan, keluaran dan pembuangan ) dan 3 posisi hubungan katup

 Pada posisi normal ( tengah ) lubang keluaran sambung dengan pembuangan.

1(P) 3(R) 4(A) 2(B)

Katup 5/3  Mempunyai 5 lubang ( masukan, keluaran dan pembuangan ) dan 3 posisi hubungan katup

 Pada posisi normal ( tengah ) tertutup 1(P) 3(S) 5(R) 4(A) 2(B)

Jenis jenis silinder

Silinder dibagi menjadi 2, yaitu silinder single acting dan silinder doble acting

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Cara kerja silinder ini selalu digerakkan dengan valve 3/2 sebagai pemberi input signal dan juga sebagai exhause saat retrac atau kembali dengan menggunakan spring / pegas.

(a) (b)

ambar Control Single cting Cylinder

Batang piston silinder kerja tunggal bergerak keluar pada saat silinder menerima udara bertekanan. Jika udara bertekanan dihilangkan, secara otomatis piston kembali lagi ke posisi awal.

Posisi Awal

Posisi awal (gambar 2.7a) didefinisikan sebagai posisi normal dari sistem. Semua bagian terhubung dan tombol tidak ditekan oleh operator. Udara bertekanan dari catu daya ditutup, piston masuk ke dalam oleh dorongan pegas kembali. Lubang masukan silinder dihubungkan ke lubang pembuangan melalui katup. Pengiriman bertekanan diputus oleh katup.

Tombol ditekan

Menekan tombol tekan berarti memindahkan posisi katup 3/2, melawan pegas katup. Diagram (gambar 2.7b) menunjukkan katup teraktifkan pada posisi kerja. Udara bertekanan dari catu daya melalui katup masuk ke lubang masukan silinder kerja tunggal. Udara bertekanan yang terkumpul menyebabkan batang piston bergerak keluar melawan gaya pegas kembali. Setelah piston sampai pada posisi akhir langkah maju, maka tekanan udara di dalam tabung silinder meningkat mencapai harga maksimum.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Segera setelah tombol dilepas, maka pegas di katup mengembalikan katup ke posisi awal dan batang piston silinder kembali masuk. Jika tombol tekan diaktifkan lau dilepas sebelum silinder keluar penuh, piston masuk kembali secara langsung, maka ada hubungan langsung antara pengoperasian tombol tekan dan posisi silinder. Hal ini memungkinkan silinder bisa keluar tanpa mencapai akhir langkah.

Silinder doble acting

ambar silinder doble acting dan simbolnya

Cara kerja silinder ini selalu digerakkan dengan valve 5/2 atau silinder 4/2 (bisaanya di sistem Hidrolik) karena mempunyai dua jalur output sebagai pemberi input signal dan sebagai exhause saat retrac atau kembali dengan masukkan yang lain.

(a) (b)

ambar Control Single a dan doble acting b Posisi Awal

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

pada sisi batang piston silinder, sedangkan udara pada sisi piston silinder dibuang melalui saluran buang katup.

Tombol ditekan

Menekan tombol berarti memindahkan posisi katup 4/2 melawan gaya pegas pengembali. Diagram rangkaian (gambar 2.10b) menunjukkan katup aktif pada posisi kerja. Pada posisi ini suplai udara bertekanan dialirkan ke sisi piston silinder dan udara pada sisi batang piston dibuang keluar lewat katup. Tekanan pada sisi piston mendorong keluar batang piston. Pada saat langlah keluar penuh dicapai, tekanan pada sisi piston mencapai maksimum.

Tombol dilepas

Tombol tekan dilepas, pegas pengembali katup menekan katup kembali ke posisi semula. Sekarang suplai udara bertekanan dialirkan ke sisi batang piston dan udara pada sisi piston dibuang keluar melalui katup, sehingga batang piston silinder kerja ganda masuk kembali.

. . Standarisasi pneumatik circuit diagram

Diagram sistem pneumatik dari suatu sistem kontrol dihubungkan satu sama lain dan bagaimana mereka berinteraksi. Simbol-simbol grafis yang merupakan komponen-komponen akan diatur sedemikian rupa untuk memperoleh suatu diagram rangkaian yang jelas,dimana terdapat suatu persimpangan saluran-saluran sekecil mungkin. Suatu diagram rangkaian pneumatik oleh sebab itu,tidak mengungkapkan susunan ruang . Dalam suatu diagram rangkaian pneumatik komponen-komponen dipresentasikan oleh simbol-simbol grafis (rangkaian) yang di standarisasi sesuai dengan DIN/ISO 1219.1 Simbol grafis menjelaskan karakteristik dari tiap komponen meliputi:

a. Jenis aktuasi

b. Jumlah pos dan tujuannya c. Jumlah posisi saklar

. . Simbol simbol katup pengara dan cara penggambarannya

Dalam membuat diagram rangkaian (circuit diagram) pneumatik, setiap jenis katup yang digunakan harus digambarkan secara simbul-simbul saja. Simbul-simbul ini ambar silinder doble acting dan simbolnya

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

hanya untuk menunjukkan fungsinya, bukan merupakan prinsip kerja dari konstruksi katupnya. Untuk memahami dan cara menggambar katup, perhatikan petunjuk pada Gambar 2. 1. Harap dibaca atau disimak secara urut mulai dari atas ke bawah.

ambar Cara enggambar dan embaca atup Pneumatik

Setiap katup dilengkapi dengan pembuangan udara yang telah dianggap selesai melakukan tugas. Model pembuangan udara bekas itu ada dua alternatif yaitu dibuang secara langsung dan lewat saluran penghubung. Pada umumnya juga telah dilengkapi dengan peredam (silencer) supaya saat udara angin tidak menimbulkan kebisingan. Alat peredam suara ini bisaanya tidak nampak dari luar secara fisik, melainkan dibuat sembunyi sehingga tidak akan nampak sama sekali.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Penandaan dari atup Pneumatik

Untuk menjamin bahwa katup dipasang dengan tepat maka setiap saluran penyambungnya diberi tanda huruf besar atau angka. Tanda-tanda itu dibuat supaya saat membuat rangkaian diagram pneumatik menjadi lebih mudah mengkonstruksi-nya. Tanda-tanda saluran yang umum digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1 Tanda dan penomoran itu telah merujuk kepada ISO-1219.

abel anda tanda dan Penomoran pada Lubang lubang atup Pneumatik

2(A)

3(R)

1(P)

_1(P)

2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

Penomoran katup 3/2 Penomoran Katup 5/2

ambar Penomoran katup pneumatik

Manfaat pemberian tanda-tanda ini adalah untuk memudahkan saat pema-sangan awal atau membuat konstruksi baru, atau mungkin untuk pengecekan karena harus melakukan ambar Cara enggambar dan embaca atup Pneumatik

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar atub dengan aktuasi Sakelar Limit roller ormally Closed abel Symbol enis pengaktian

enis Pengakti an ambar rekonstruksi, perbaikan, dan sebagainya. Hal ini penting jika jum-lah katup-katup sebagai

komponen rangkaian diagram pneumatik banyak sekali.

. . enis enis penggerak katup pneumatik pada katup pengara .

Elemen input dalam sistem kendali pnumatik dapat berfungsi sebagai antarmuka bagi operator (misalnya sakelar tombol tekan dan sakelar pemilih) dan juga berfungsi sebagai piranti pendeteksi (misalnya sakelar limit dan sakelar proksimiti). Gambar 2.31 sampai gambar 2.37 memperlihatkan berbagai piranti elemen input sistem kendali pnumatik.

ambar atub dengan ktuasi ombol ekan ormally Closed

ambar atub dengan aktuasi ombol ekan ormally pen

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar atub dengan aktuasi Sakelar Limit roller ormally Closed abel Symbol enis pengaktian

enis Pengakti an ambar Mekanik :

Pneumatik

Listrik . . enis enis penggerak katup pneumatik pada katup pengara .

ambar atub dengan ktuasi ombol ekan ormally Closed

ambar atub dengan aktuasi ombol ekan ormally pen

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Conto atup Pneumatik secara perasional . . iagram Sirkuit

 Penandaan lemen kontrol enis Pengakti an ambar

Kombinasi

Selenoid ganda dan operasi pilot (Pemandu) dengan

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Conto atup Pneumatik secara perasional . . iagram Sirkuit

Setelah kita mengenal simbol-simbol pneumatik maka gambar gambar rancangan sirkuit elektropneumatik akan kita komunikasikan dengan grafik -simbol. Hal ini akan sangat mudah untuk menggambar maupun memahaminya. Lain halnya bila kita menggambar rangkaian dengan menggunakan gambar benda sesungguhnya kita akan mengalami kesulitan. Berikut ini suatu contoh sirkuit pneumatik dan yang digambar dengan gambar benda untuk dfibandingkan dengan diagram sirkuit yang digambarkan dengan grafik simbol.

 Penandaan lemen kontrol

Penandaan tiap-tiap elemen kontrol untuk mengetahui dimana lokasi elemen tersebut berada. Ada dua macam penandaan yang telah dikenal dan sering digunakan yaitu :

1. Penandaan dengan angka enis Pengakti an ambar

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Conto sistem penandaan

 Penandaan engan Huru 2. Penandaan dengan huruf

Penandaan Dengan Angka

Disini ada beberapa kemungkinan untuk menandai dengan angka. Dua sistem yang sering digunakan yaitu :

1. Nomor seri, Sistem ini sebaiknya untuk kontrol yang rumit .

2. Penandaan yang disusun dari nomor grup dan nomor seri dengan grup, misalnya 4.12 artinya elemen 12 pada grup 4

Klasifikasi grup :

Grup 0 : semua elemen sumber energi ditandai dengan angka depan 0 Grup 1, 2, 3, … : penandaan dari satu mata rantai kontrol ( grup ). Sistem untuk nomor seri :

.0 : elemen kerja .1 : elemen kontrol

.2, .4 : semua elemen yang mempunyai pengaruh pada gerakan maju, ditandai dengan nomor seri genap.

.3 , .5 : semua elemen yang mempunyai pengaruh pada gerakan mundur, ditandai dengan nomor seri gasal.

.01, .02 : elemen antara elemen kontrol dan elemen kerja yaitu katup kontrol aliran dan katup buangan-cepat.

Sistem penandaan berdasarkan pada sistem nomor grup mempunyai keuntungan bahwa dalam praktiknya seorang perawatan dapat mengenali pengaruh dari sinyal dari nomor pada masing-masing komponen. Sebagai contoh : jika terjadi kegagalan pada silinder 2.0, maka dapat diasumsikan bahwa penyebabnya dapat ditemukan pada grup 2, oleh karena itu komponenkomponen yang mempunyai tanda angka pertama 2 harus diperiksa. Gambar berikut menunjukkan penandaan elemen dari sebuah mata rantai kontrol.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Conto sistem penandaan

Karena rangkaian hanya terdiri dari satu grup, maka semua elemen angka pertama bertanda 1, artinya lokasinya berada pada grup 1. Silinder ditandai dengan angka 1.0. Katup kontrol akhir ditanda dengan angka 1.1. Katup-katup yang menyebabkan silinder bergerak maju ditandai dengan angka : 1.2, 1.4 dan 1.6. Sedangkan katup yang menyebabkan silinder bergerak mundur ditandai dengan angka 1.3. Sumber energi ditandai 0.1.

 Penandaan engan Huru

Tipe ini digunakan terutama pada rangkaian yang dikembangkan secara metodik. Untuk pemakaian yang luas, tipe ini meliputi kalkulasi dan daftar yang dapat dilakukan lebih mudah dan lebih jelas jika menggunakan huruf. Elemen kerja ditandai dengan huruf besar, elemen sinyal dan limit switch ditandai dengan huruf kecil. Bertolak belakang dengan tipe terdahulu, elemen sinyal dan limit switch tidak ditandai ke dalam kelompok grup. Lokasi tipe ini seperti diilustrasikan pada gambar berikut :

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

A, B, C… : tanda dari elemen-elemen kerja

ao, bo, co… : tanda dari limit switch yang digerakkan pada posisi belakang silinder A, B,C ….

a1, b2, c3… : tanda dari limit switch yang digerakkan pada posisi batang piston ke depan dari silinder A, B,C ….

Keuntungan dari tipe ini adalah dapat dengan segera diketahui komponen sinyal yang sedang digerakkan jika silinder bergerak ke posisi yang dituju. Misalnya, gerakan A+ menunjukkan limit switch a1 yang diperintahkan bekerja, dan gerakan A- menunjukkan limit switch ao yang diperintahkan bekerja. Dalam praktiknya, penandaan elemen-elemen suatu rangkaian pneumatik menggunakan kombinasi angka dan huruf.

. . Penerapan sistem Pneumatik

Setelah peserta didik mengetahui bagian dan fungsi dari komponen maka langkah berikutnya adalah merangkai menjadi sistem pneumatik. Sistem pneumatik adalah rangkaian komponen pneumatik yang menggerakkan actuator . Berikut dasar dari sistem pneumatik

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar Sirkuit Pneumatik pengendalian langsung

ambar Sirkuit Pneumatik pengendalian tidak langsung

Dari rangkaian di atas dapat dilihat bahwa silinder bisa digerakkan langsung dengan input an (tombol dll) ataupun dengan ditambah dengan katup pengendali.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

C. angkuman Contoh soal :

ambar Soal aplikasi pneumatik Deskripsi soal :

Benda didorong ke dalam mesin dari tempat penyimpanan dengan mempergunakan silinder (Tunggal atau Ganda). Torak silinder keluar apabila ditekan dan kembali ke posisi semula apabila dilepas.

a. Komponen apa saja yang diperlukan seandainya menggunakan silinder kerja tunggal

b. Komponen apa saja yang diperlukan seandainya menggunakan silinder kerja ganda

c. Gambarkan rangkaian komponen tersebut sehingga bekerja sesuai dengan soal di atas. Menggunakan silinder tunggal ataupun silinder ganda

Jawaban :

a. Komponen dengan menggunakan silinder kerja tunggal adalah

- Unit pengolah udara

- Push button katup 3/2 Normaly Contact

- Katup 3/2 dengan pilot pneumatik dengan spring return

- Silinder kerja tunggal

b. Komponen dengan menggunakan silinder kerja tunggal adalah

- Unit pengolah udara

- Push button katup 3/2 Normaly Contact

- Katup 5/2 dengan pilot pneumatik dengan spring return

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

c. Gambar rangkaian

Gambar Rangkaian silinder kerja tunggal

Gambar Rangkaian silinder kerja Ganda

C. angkuman

Actuator melakukan banyak pekerjaan dalam hal membangkitkan berbagai pergerakan misalnya cilinder dan motor pnumatik. Actuator merupakan piranti terakhir dari untaian kontrol. Aktuator mengubah control signal ke dalam suatu kerja tertentu. Contoh actuator yang banyak dijumpai di dalam industrial automation, yaitu Cylinders, motors, lighting devices, heating devices, visual and acoustic alarm devices, dan lain-lainnya.

Dilihat dari jenis pergerakannya, maka actuator dapat dikelompokkan menjadi 3 main areas, yaitu

- Linear motion - swivel motion - rotary motion - End effectors

Katub kendali aliran atau flow-control valve, mengendalikan aliran udara kempa, yang akan digunakan untuk menggerakkan aktuator. Katub kendali aliran ambar Soal aplikasi pneumatik

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

memiliki sistem mekanik, sehingga dapat digunakan untuk mengendalikan secara jarak jauh “remote” melalui sinyal yang dikirimkan oleh kontroler.

Jenis katub kendali antara lain, Katub 5/2, Aktuasi Pnumatik dari satu sisi, Katub 3/2, Aktuasi Pnumatik dari satu sisi, Katub Pengatur Aliran Satu Arah, Katub Aktuasi Tekanan Ganda (Shuttle) dengan Fungsi OR, dan Katub Pengatur Tekanan Dari Satu Arah/

Elemen input dalam sistem kendali pnumatik dapat berfungsi sebagai antarmuka bagi operator (misalnya sakelar tombol tekan dan sakelar pemilih) dan juga berfungsi sebagai piranti pendeteksi (misalnya sakelar limit dan sakelar proksimiti). Jenis piranti input antara lain, Katub 3/2 dengan Aktuasi Tombol Tekan, Normally Closed, Katub 3/2 dengan aktuasi Tombol Tekan, Normally Open, Katub 3/2 dengan aktuasi Sakelar Seleksi, Katub 3/2 dengan aktuasi Sakelar Limit roller, Normally Closed, Katub Tekanan sekuensial, Sensor Proksimiti, dan Katub dengan Penudaan Waktu.

. ugas

Carilah sistem di sekolah yang ada di tempat kalian yang bisa di aplikasikan dengan sistem pneumatik. Buatlah desain untuk rangkaian tersebut dan jelaskan juga nama komponen yang digunakan.

. es ormati

1. Apakah arti simbol-simbol pneumatik berikut ini ?

Simbol rti Simbol

2(A)

3(R) 1(P)

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

2(A)

3(R) 1(P)

2(A)

3(R) 1(P)

2(A)

3(R) 1(P)

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

2. Sebutkan jenis katup / valve pengendali !

3. Ada berapa jenis actuator pneumatik dilihat dari penggerakknya? 4. Jelaskan prinsip kerja silinder single acting

5. Apa saja jenis pilot yang digunakan pada katup / valve ? . ugas

. es ormati

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

. unci a aban es ormati

1. arti simbol-simbol pneumatik

Simbol rti Simbol

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 3/2 N/C dioperasikan dengan tombol dan kembali dengan pegas

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 3/2 N/O dioperasikan dengan rol dan kembali dengan pegas ( limit switch )

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 3/2 N/C dioperasikan dengan rol idle dan kembali dengan pegas

2(A)

3(R) 1(P)

Katup 3/2 N/C dioperasikan secara manual dengan pengunci dan kembali dengan pegas ( selector switch )

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

Katup 5/2 dioperasikan dengan udara ( pneumatik ) dan kembali dengan pegas

1(P) 2(B)

3(S) 4(A)

5(R)

Katup 5/2 dioperasikan dengan solenoid atau manual dengan pilot udara dan kembali dengan pegas atau secara manual. 1(P) 2(B) 3(S) 4(A) 5(R)

Katup 5/2 dioperasikan dan dikembalikan dengan solenoid atau manual dengan pilot udara.

2. Katup 3/2 untuk silinder single acting dan katup 5/2 untuk silinder doble acting

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

4. Cara kerja single acting adalah apabila diberi input maka piston akan bergerak maju, dan saat input di ambil / dimatikan maka silinder akan kembali secara otomatis karena ada spring didalamnya.

5. Jenis pilot pada valve adalah pilot pneumatik(udara), pilot listrik (solenoid) dan pilot kombinasi ( pilot pneumatik dan pilot listrik)

. Lembar ker a Praktikum :

PengontrolanSilinder dengan Sistem Langsung Deskripsi :

Kontrol langsung adalah kontrol yang memberi perintah langsung pada aktuator. Kontrol langsung hanya dipilih jika volume silinder tidak besar, dan dalam proses perubahan dikontrol oleh satu elemen sinyal.

Menggerakkan silinder adalah salah satu pertimbangan yang penting dalam pengembangan solusi dari sistem kontrol. Energi pneumatik dikirim ke Silinder melalui sebuah katup tombol tekan. Rangkaian untuk keperluan tersebut dapat dikembangkan sebagai berikut.

Soal

Gambarkan rangkaian dari gambar di atas ke dalam simulasi fluidsim, amati pergerakan silinder dan tombolnya.

. unci a aban es ormati

Simbol rti Simbol

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Praktikum

Pengontrolan Silinder dengan Sistem Tak Langsung

Silinder yang keluar dan masuk dengan cepat atau silinder dengan diameter piston besar memerlukan jumlah udara yang banyak. Untuk pengontrolannya harus dipasang sebuah katup kontrol dengan ukuran yang besar juga. Jika Tenaga yang diperlukan untuk mengaktifkan katup tidak mungkin dilakukan secara manual karena terlalu besar, maka harus dibuat rangkaian pengontrol tidak langsung. Disini melalui sebuah katup kedua yang lebih kecil, dihasilkan sinyal untuk mengaktifkan katup kontrol yang besar.

Rangkaian silinder kerja tunggal Rangkaian silinder kerja Ganda

Soal

Gambarkan rangkaian dari gambar di atas ke dalam simulasi fluidsim, amati pergerakan silinder dan katupnya.

Praktikum

Silinder kerja ganda, kontrol tidak langsung

Plat besi dibentuk menjadi “U” dengan menggunakan silinder kerja ganda. Perintah mulai (start) diberikan dengan menekan sebuah tombol. Dan setelah tombol dilepas silinder tetap maju, Apabila silinder mencapai maximum, silinder

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Soal :

1. Gambarkan rangkaiannya pada simulasi fluidsim. 2. Tuliskan komponen yang dibutuhkan dan cara kerjanya.

. P L

L P U

. u uan Pembela aran

1. Peserta didik dapat mengidentifikasi kontrol elektropneumatik

2. Peserta didik dapat mengenal simbol pneumatik dan elektrik pada sistem elektropneumatik

3. Peserta didik dapat membaca dan membuat diagram kontrol elektropneumatik.

4. Peserta didik dapat membuat rancangan sederhana sistem kontrol elektropneumatik.

. Uraian ateri

. . ontrol Pengendali 2.1.1. Sakelar pengendali

Sakelar pengendali adalah elemen masukan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan rangkaian listrik. Untuk memahami sakelar pengendali perlu kita kenal dulu adalah kontak-kontaknya, karena bagian inilah yang berfungsi menghubungkan atau memutus rangkaian. Di dalam sistem elektropneumatik yang Praktikum

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

sangat perlu diperhatikan adalah terminologi posisi kontak awal dan posisi kontak saat kerja. Dua istilah yang dipakai adalah:

 Normal terbuka (N/O)

 Normal tertutup (N/C)

Pengertian normal tertutup dalam kontak sakelar adalah dalam keadaan normal (tidak aktif), ada energi listrik yang mengalir dari terminal masukan ke terminal keluaran. Pengertian “tertutup” disini adalah secara fisik posisi kontak terhubung dalam keadaan tidak aktif. Berikut ini adalah gambar kontak pada posisi N/C.

ambar ontak sakelar dengan kon igurasi C 2.1.2. Macam macam jenis kontak

Pada dasarnya terdapat 3 macam jenis kontak :

a. Kontak normal terbuka (Normally Open /NO) yaitu kontak dalam keadaan tidak aktif, dalam hubungan terbuka.

b. Kontak normal tertutup (Normally Close /NC) yaitu kontak dalam keadaan tidak aktif , dalam hubungan tertutup.

c. Kontak pemindah/tukar (Changeover contacts/CO) yaitu gabungan dari kontak normal terbuka dan normal tertutup.

Gambar berikut menunjukkan posisi masing-masing kontak dalam keadaan aktif dan tidak aktif.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar macam macam kontak

Kontak akan bekerja (aktif) dengan berbagai macam pelayanan, seperti tombol tekan, mekanik, listrik atau pneumatik. Kontak dengan pelayanan tombol tekan misalnya sakelar tombol tekan, kontak dengan pelayanan mekanik, misalnya limit switch. Kontak dengan pelayanan listrik misalnya relai. Kontak dengan pelayanan pneumatik misalnya converter pneumatik-listrik.

Sakelar dapat terdiri dari satu jenis kontak N/O atau N/C atau tukar. Untuk keperluan yang lebih luas dapat terdiri lebih dari satu kontak N/O, N/C, C/O atau kombinasi. Gambar berikut menunjukkan kontak dengan

pelayanan tombol tekan dengan konfigurasi N/O dan N/C.

Konfigurasi N/O

ambar on igurasi C

 

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar kon igurasi dan C

Pada rangkaian dengan tombol tekan konfigurasi N/O, jika tombol ditekan kontak tertutup dan rangkaian menjadi tertutup, sedangkan pada rangkaian dengan tombol tekan kontak N/C rangkaian akan menjadi terbuka. Bila tombol dilepas kontak akan kembali ke posisi semula. Tombol tekan dengan prinsip kerja seperti itu dinamakan sakelar tekan tanpa pengunci (momentary switch)

2.1.3. Identitas Kontak saklar

Sakelar sederhana dengan satu jenis kontak sangat mudah diidentifikasi, misalnya sakelar dengan satu jenis kontak N/O mempunyai 2 kontak yang terdiri kontak masukan dan kontak keluaran. Sakelar kutub banyak

mempunyai beberapa jenis kontak. Dalam hal ini sangatlah sulit untuk mengenali masing-masing kontak. Oleh karena itu identitas (tanda) kontak sangat diperlukan.

Untuk mengidentifikasi kontak sakelar termasuk juga kontak relai menggunakan sistem nomor. Sedangkan sakelar diidentifikasi dengan huruf “S”. Bila jumlah sakelar dalam satu rangkaian lebih dari satu maka

sakelar pertama diidentifikasi dengan “S1”, sakelar berikutnya, S2, S3 dan seterusnya. Gambar 1.25 menunjukkan nomor kontak dari beberapa sakelar .

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

Sakelar dengan satu jenis kontak N/O, misaknya S1 diidentifikasi dengan angka digit 3 dan 4. Sakelar S2 yang mempunyai 2 jenis kontak N/O diidentifikasi dengan 2 digit (13-14 dan 23-24 )

 Digit pertama (1) menunjukkan kontak pertama dan digit kedua (3-4) menunjukkan jenis kontak N/O.

 Digit pertama (2) menunjukkan kontak kedua dan digit kedua (3-4) menunjukkan jenis kontak NO

Sakelar S3 yang mempunyai 2 jenis kontak N/C diidentifikasi dengan 2 digit (11-12 dan 21-22 ) :

 Digit pertama (1) menunjukkan kontak pertama dan digit kedua (1-2) menunjukkan jenis kontak N/C.

 Digit pertama (2) menunjukkan kontak kedua dan digit kedua (1-2) menunjukkan jenis kontak N/C

Garis putus-putus diantara kontak pada S2 dan S3 menunjukkan kontak-kontak tersebut saling terhubung secara mekanik. Dengan kata lain jika sakelar dioperasikan kedua kontak bekerja secara bersamaan.

2.1.4. Metode pengaktifan sakelar Sakelar tekan atau jungkit :

 Sakelar jenis pengunci disebut juga tombol tekan dengan pengunci yaitu pada saat aktif kontak dikunci secara mekanik. Tombol ditekan kontak N/O terhubung, penekanan dilepas kontak tetap terhubung karena kontak terkunci. Untuk mengembalikan kontak ke posisi semula maka harus dilakukan penekanan tombol kembali.

 Sakelar tekan tanpa pengunci disebut juga tombol tekan tanpa pengunci yaitu jika penekanan tombol dilepas maka kontak kembali seperti semula. ambar kon igurasi dan C

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar acam macam saklar . . Limit S itc

. . . Pendahuluan

Kontak listrik limit switch secara mekanik dihubungkan atau diputuskan oleh gaya dari luar. Limit switch mempunyai umur kontak sampai mencapai kira-kira 10 juta periode pensakelaran. Kemampuan tegangan

dan arus listrik tergantung dari desainnya. Jika limit switch dipakai untuk kerja penghitungan, kekuatan kontak-hubung perlu diperhitungkan. Waktu hubung yang diperlukan secara mekanik berkisar antara 1 sampai 15 milidetik. Simbol limit switch adalah sebagai berikut :

ambar ontak limit s itc

Komponen paling penting dari limit switch adalah kontak. Bahan kontak yang digunakan adalah emas-nikel, emas murni, perak dan perak-nikel.

. . . Cara er a

Cara kerja limit switch diperlihatkan seperti gambar berikut. Dalam keadaan tidak aktif (tuas rol tidak tertekan), kontak N/O dalam keadaan terbuka dan kontak N/C dalam keadaan tertutup. Jika rol tertekan dengan tekanan lebih besar daripada gaya pegas penahan tekanan (1), maka pengungkit (3) menarik plat penghubung kontak (8) ke atas sehingga kontak N/O terhubung dan kontak N/C terbuka. Bila tekanan pada rol hilang, pegas penahan tekanan (1) kembali ke posisi semula dan pegas penahan kontak (7) menekan plat penghubung kontak (8) ke bawah,

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ambar konstruksi relai . . Sensor

. . Penda uluan

Sensor digunakan untuk merekam informasi tentang status sistem dan meneruskannya ke kontrol. Pada sistem kontrol elektropneumatik, sensor secara umum digunakan untuk tujuan seperti berikut ini :

 Untuk mendeteksi posisi akhir batang piston silinder yaitu posisi akhir maju dan mundur,

 Untuk mendeteksi adanya dan posisi benda kerja,

 Untuk mengukur dan memonitor tekanan.

. . acam – macam sensor

Ada beberapa macam sensor yang sering digunakan dalam kontrol elektropneumatik yaitu:

 Limit switch (gambar a)

 Proximity switch (gambar b)

 Pressure switch (gambar c) ambar acam macam saklar

. . Limit S itc . . .

ambar ontak limit s itc

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

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 (N/O). 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

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

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

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

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

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

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

. . 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

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

c. ultrasonic d. kapasitif

18. PLC merupakan singkatan dari .... a. Procedure Logic Counter b. Programmable Logic Controller c. Processing Logic Controller d. Programmable Logic Counter

19. Lampu menyala terus menerus jika tombol S1 atau S2 ditekan sesaat. Untuk mematikan lampu tekan S3. Manakah program kontrol PLC dalam bahasa LAD yang sesuai?

a.

b.

c.

d.

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

a. Valve 5/2 single solenoid b. Valve 3/2 single solenoid c. Valve 5/2 double solenoid d. Valve 3/2 double solenoid

. Un uk er a

1. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini:

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

b. Tulis program PLCdari gambar soal no 1 diatas dengan menggunakan diagram Ladder

2. Sebuah sistem penggerak cylinder yang dilengkapi set nilai gerakan maju mundur seperti pada gambar dibawah ini:

Kerja sistem yang diinginkan adalah saat PB1 ditekan maka L1 (system_ run) ON, jika stop ditekan maka L1 OFF. Start (PB1) dan Stop (PB2) ada lah untuk mengaktifkan sistem. PB3 digunakan untuk set awal nilai coun ter. Jumlah penekanan PB3 (set counter) akan ditampilkan pada L2 sampa i L6 sesuai dengan nilai counter yang diberikan. Sebagai contoh PB3 ditekan 1 kali maka L2 ON, Jika PB3 ditekan 5 kali, L6 ON, dst.

Setelah memasukkan nilai counter, fungsi tombol OK adalah membuat ge rakan maju mundur s=cylinder dengan jeda waktu 1 detik sebanyak nilai awal counter.

Jika Stop ditekan maka semua lampu indikator hitungan (L2, L3, L4, L5, L6) m

enjadi OFF,

Jika user menekan tombol Stop sebelum gerakan cylinder berhenti, maka c

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

ylinder tetap meneruskan hitungan sebanyak nilai set awal (cylider tidak boleh langsung berhenti)

Penilaian: Waktu : 60 Menit

Kesesuaian komponen dan diagram

Uraian Nilai Nilai maks (35)

Tombol Start (PB1) ditekan

 LMP1 ON 1

 Cylinder posisi minimal / selenoid valve Off

1

 Lampu indikator untuk semua hitungan (2, 3, 4, 5, 6) Off

2

ombol set counter P ditekan

 Lampu indikator hitungan menunjukkan nilai counter yang dimasukkan (misal tombol set counter ditekan sekali maka lampu hitungan 1 ON, ditekan dua kali maka lampu hitungan 2 ON, dst)

10

ombol ditekan P

 Cylinder maju mundur dengan jeda waktu 1 detik sebanyak nilai counter.

10

ombol Stop ditekan P

 Sistem menyelesaikan hitungan yang diberikan, cylinder tidak langsung berhenti.

5

 Lampu indikator untuk semua hitungan (2, 3, 4, 5, 6) Off

2

 LMP1 Off 2

 Cylinder posisi minimal / selenoid valve Off 2

otal

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

P U UP

Melalui pembelajaran berbasis modul, diharapkan akan membantu siswa/siswi Sekolah Menengah Kejuruan dapat belajar secara mandiri, dapat mengukur kemampuan diri sendiri. Tidak terkecuali dalam memahami konsep Pneumatik, elektropneumatik dan PLC. Semoga modul ini dapat digunakan sebagai referensi tambahan dalam proses pembelajaran baik teori maupun praktik. Siswa/siswi dapat mendalami materi lain disamping materi yang ada pada modul ini melalui berbagai sumber, jurnal maupun internet. Semoga modul ini bermanfaat khususnya pada program keahlian teknik Mekatronika.

Pada kesempatan ini, penulis mohon saran dan kritik yang memotivasi penyusun untuk lebih menyempurnakan modul ini diwaktu yang akan datang.

BAB IV

PENUTUP

  

ombol set counter P ditekan



ombol ditekan P



ombol Stop ditekan P

   

otal

MODUL PENGEND

ALI

AN SISTEM PNEUM

A

TIK MENGGUN

AKAN PL

C SIEMENS S7 PC-300

PUS

Frank Ebel, Claus Knoblich, Distribution Station Manual, Festo Didactic GmbH & Co KG, D-73770 Denkendorf, 2003

Soleh, Miftahu, Perekayasa Sistem mekatronik (system control berbasis relai), VEDC Malang, 2016

Sudaryono, Perekayasa Sistem Robotika Modular Production System (MPS), VEDC Malang, 2016

Frank Ebel, Distribution Station Assembly, Festo Didactic GmbH & Co, D-73770 Denkendorf, 2002

………, Katalog: Standard cylinder DSNU-8-80-P-A, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Semi-rotary drive DSR-16-180-P, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Suction cup VAS-8-M5-PUR, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Solenoid valve CPV10-M1H-5LS-M7, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Solenoid valve CPV10-M1H-2x3-OLS-M7, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Vacuum generator CPV10-M1H-VI70-2GLS-M7, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Proximity Sensor SME-8-S-LED-24, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Fibre-optic cable (Optoelectronic sensors) SOEZ-LLK- SE-2,0-M4, Festo AG & Co, Esslingen 2002

………, Katalog : Fibre-optic device (Optoelectronic sensors) SOEG-L- Q30-P-A-S-2L, Esslingen 2002

………, Katalog : One-way flow control valve GRLA-M5-QS-4-LF-C , Festo AG & Co, Esslingen 2002