2. Prinsip dan aplikasi Relay
Pertemuan 2
2. Prinsip dan aplikasi Relay
Handy Wicaksono
Jurusan Teknik Elektro
Universitas Kristen Petra
Sasaran
Mahasiswa mampu :
{
{
{
{
Menjelaskan prinsip kerja relay
Mengetahui macam – macam relay dan
bagaimana simbolnya dalam rangkaian
Mendesain relay logic ladder sederhana
untuk mengendalikan suatu sistem
Membuat rangkaian elektronika sistem
otomatis berbasis relay
2
Mengapa perlu belajar Relay?
Sebelum tahun 70an, relay
merupakan “otak” dari rangkaian
pengendali.
Mulai tahun 70an, muncul PLC
yang mulai menggantikan posisi
relay.
3
Tunjukkan relay!
Relay…….
4
Prinsip Kerja
Relay terdiri dari
{
Coil & Contact
Prinsip kerja relay :
{
{
{
Coil mendapat energi listrik (energized)
Timbul gaya elektromagnet yang akan
menarik armature yang berpegas
Contact akan menutup.
5
Simulasikan dengan Multisim !
Prinsip Kerja
6
Spesifikasi coil relay
Coil Rating
7
Spesifikasi contact relay
Contact Rating
8
Simbol relay
Rangkaian
(hardware)
Program
(software)
9
Simbol relay
Contact ada 2 jenis :
Normally Open (NO)
{
Kondisi awal (sebelum diaktifkan) : OPEN
Normally Close (NC).
{
Kondisi awal (sebelum diaktifkan) : CLOSE
Simbolnya selalu pada kondisi contact
tidak diaktifkan.
Simulasikan dengan Multisim !
10
Macam – macam konfigurasi
Relay
Konfigurasi relay digolongkan
berdasar jumlah pole dan throw.
{
{
Pole : banyaknya contact yang dimiliki
oleh relay
Throw : banyaknya kondisi (state) yang
mungkin dimiliki contact
Simulasikan dengan Multisim !
11
Simulasi Multisim!
2. Single Pole Double Throw
(SPDT)
12
Simulasi Multisim!
2. Double Pole Double Throw
(DPDT)
13
2. Triple Pole Double Throw
(3PDT)
14
Jenis – jenis relay lain:
timing relay
Jika coil timing relay ON, maka beberapa
detik kemudian, contact relay akan ON atau
OFF (sesuai jenis NO/NC contact)
Simulasi Multisim!
15
Jenis – jenis relay lain:
latching relay
Relay jenis digunakan untuk latching
Jika latch coil diaktifkan, ia tidak akan
bisa dimatikan kecuali unlatch coil
diaktifkan.
16
Goes to
Application!
17
Relay Ladder Logic :
Diagram wiring yang khusus
digunakan untuk rangkaian
pengendali
Terbagi menjadi 3 komponen :
1.
2.
3.
Input Æ pemberi informasi
Logic Æ pengambil keputusan
Output Æ usaha yang dilakukan
18
Relay Ladder Logic :
Input device
Relay
(Logic)
Output Device
19
Relay Ladder Logic devices
20
Relay Ladder Logic devices
Timer
Counter
21
Fungsi Relay
1.
2.
3.
Penguat daya
Pengaman/isolator
Implementasi logika kontrol
22
Mengapa relay bisa menjadi penguat daya?
Fungsi Relay : penguat daya
23
Fungsi Relay :
implementasi logika kontrol
Lihat simulasi Multisim!
24
Lihat simulasi Multisim!
Fungsi Relay :
implementasi logika kontrol
25
Latihan (1)
1.
Buat gerbang (ladder dan hardware) :
{
{
{
NOR
NAND
XOR
26
Latihan (2)
2.
Dengan 2 toggle switch bagaimana bisa saling
mengaktifkan dan mematikan?
27
Latihan (3)
3.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
sistem berikut :
Jika switch A dan switch B ditekan
bersamaan maka lampu akan menyala.
Jika switch C atau switch D ditekan
maka sebuah motor akan menyala,
motor ini perlu dihubungkan dengan
relay terlebih dahulu.
28
Latihan (4)
4.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
sistem berikut :
Suatu pushbutton switch digunakan
untuk meyalakan lampu, saat switch
dilepas, lampu tetap menyala.
PB Switch yang lain digunakan untuk
mematikan lampu tersebut
29
Latihan (5)
5.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
{
{
Ruangan brankas suatu bank hanya boleh
dimasuki oleh lebih dari satu orang (alasan
keamanan). Orang diwakili oleh tombol A, B, C.
Jika lebih dari satu orang, pintu terbuka dan
lampu menyala.
Lampu
A
B
C
Pintu
30
Practical Application!
Latihan
5.
Rancanglah rangkaian untuk startstop dan mengatur arah
Motor DC dengan relay.
Æ H-Bridge
31
Practical Application!
Latihan
Start-stop & pengaturan arah
Coil
+ Vcc
forward
reverse
start
Coil CR1
Coil CR2
Coil CR3
- Vcc
32
Practical Application!
Latihan
+ Vcc
Contact 1
Contact 3
Contact
+
Forward
Reverse
M
-
- Vcc
Contact 2
• Contact 1 dan 2 : arah
• Contact 3 : Start-stop
33
Tugas Alat (1) –
Pintu garasi otomatis
Practical Application!
34
Tugas Alat (2) –
Alur kerja
Practical Application!
1. Kondisi awal : LS
bawah ON
Limit Switch
pintu atas
Motor Naik
Motor Turun
Pintu Garasi
Sensor dalam
Sensor luar
Limit Switch
pintu bawah
2. Selama sensor luar
ON, motor naik ON,
LS bawah OFF
3. Jika LS atas ON,
motor stop.
4. Jika sensor dalam
ON, motor turun
ON, LS atas OFF.
5. Jika LS bawah ON,
35
motor stop.
Tugas Alat (3) –
Bahan – bahan
Practical Application!
Relay (….. buah?)
Motor DC
Pengendali motor DC (H-Bridge
dengan relay)
LDR dan LED (photosensor)
Rangkaian pembagi tegangan
Limit Switch / Toggle switch
36
Tugas Alat (4) –
Langkah - langkah
1.
2.
3.
Practical Application!
Membuat rangkaian start/stop,
pengaturan arah motor DC dengan
switch.*
Membuat rangkaian sensor (LDR +
Diode) dan pembagi tegangan.
Menggabungkan rangkaian sensor
dengan pengendali arah motor DC.**
* Nilai nominal : 70
** : 80 ke atas
37
Tugas Alat (5) –
Bonus !
Practical Application!
Jika sensor luar atau dalam hanya
menyala seketika, namun motor tetap
naik atau turun
{
Self holding
Waktu pengumpulan lebih cepat
Mekanik
……..
38
Review Questions
Jelaskan prinsip kerja relay!
Sebutkan macam – macam relay
berdasar konfigurasi dan sifatnya!
Sebutkan 3 komponen relay ladder
logic!
39
Next
What’s so interesting about :
PLC’s hardware?
40
2. Prinsip dan aplikasi Relay
Handy Wicaksono
Jurusan Teknik Elektro
Universitas Kristen Petra
Sasaran
Mahasiswa mampu :
{
{
{
{
Menjelaskan prinsip kerja relay
Mengetahui macam – macam relay dan
bagaimana simbolnya dalam rangkaian
Mendesain relay logic ladder sederhana
untuk mengendalikan suatu sistem
Membuat rangkaian elektronika sistem
otomatis berbasis relay
2
Mengapa perlu belajar Relay?
Sebelum tahun 70an, relay
merupakan “otak” dari rangkaian
pengendali.
Mulai tahun 70an, muncul PLC
yang mulai menggantikan posisi
relay.
3
Tunjukkan relay!
Relay…….
4
Prinsip Kerja
Relay terdiri dari
{
Coil & Contact
Prinsip kerja relay :
{
{
{
Coil mendapat energi listrik (energized)
Timbul gaya elektromagnet yang akan
menarik armature yang berpegas
Contact akan menutup.
5
Simulasikan dengan Multisim !
Prinsip Kerja
6
Spesifikasi coil relay
Coil Rating
7
Spesifikasi contact relay
Contact Rating
8
Simbol relay
Rangkaian
(hardware)
Program
(software)
9
Simbol relay
Contact ada 2 jenis :
Normally Open (NO)
{
Kondisi awal (sebelum diaktifkan) : OPEN
Normally Close (NC).
{
Kondisi awal (sebelum diaktifkan) : CLOSE
Simbolnya selalu pada kondisi contact
tidak diaktifkan.
Simulasikan dengan Multisim !
10
Macam – macam konfigurasi
Relay
Konfigurasi relay digolongkan
berdasar jumlah pole dan throw.
{
{
Pole : banyaknya contact yang dimiliki
oleh relay
Throw : banyaknya kondisi (state) yang
mungkin dimiliki contact
Simulasikan dengan Multisim !
11
Simulasi Multisim!
2. Single Pole Double Throw
(SPDT)
12
Simulasi Multisim!
2. Double Pole Double Throw
(DPDT)
13
2. Triple Pole Double Throw
(3PDT)
14
Jenis – jenis relay lain:
timing relay
Jika coil timing relay ON, maka beberapa
detik kemudian, contact relay akan ON atau
OFF (sesuai jenis NO/NC contact)
Simulasi Multisim!
15
Jenis – jenis relay lain:
latching relay
Relay jenis digunakan untuk latching
Jika latch coil diaktifkan, ia tidak akan
bisa dimatikan kecuali unlatch coil
diaktifkan.
16
Goes to
Application!
17
Relay Ladder Logic :
Diagram wiring yang khusus
digunakan untuk rangkaian
pengendali
Terbagi menjadi 3 komponen :
1.
2.
3.
Input Æ pemberi informasi
Logic Æ pengambil keputusan
Output Æ usaha yang dilakukan
18
Relay Ladder Logic :
Input device
Relay
(Logic)
Output Device
19
Relay Ladder Logic devices
20
Relay Ladder Logic devices
Timer
Counter
21
Fungsi Relay
1.
2.
3.
Penguat daya
Pengaman/isolator
Implementasi logika kontrol
22
Mengapa relay bisa menjadi penguat daya?
Fungsi Relay : penguat daya
23
Fungsi Relay :
implementasi logika kontrol
Lihat simulasi Multisim!
24
Lihat simulasi Multisim!
Fungsi Relay :
implementasi logika kontrol
25
Latihan (1)
1.
Buat gerbang (ladder dan hardware) :
{
{
{
NOR
NAND
XOR
26
Latihan (2)
2.
Dengan 2 toggle switch bagaimana bisa saling
mengaktifkan dan mematikan?
27
Latihan (3)
3.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
sistem berikut :
Jika switch A dan switch B ditekan
bersamaan maka lampu akan menyala.
Jika switch C atau switch D ditekan
maka sebuah motor akan menyala,
motor ini perlu dihubungkan dengan
relay terlebih dahulu.
28
Latihan (4)
4.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
sistem berikut :
Suatu pushbutton switch digunakan
untuk meyalakan lampu, saat switch
dilepas, lampu tetap menyala.
PB Switch yang lain digunakan untuk
mematikan lampu tersebut
29
Latihan (5)
5.
Buatlah Relay Ladder Logic dari
{
{
Ruangan brankas suatu bank hanya boleh
dimasuki oleh lebih dari satu orang (alasan
keamanan). Orang diwakili oleh tombol A, B, C.
Jika lebih dari satu orang, pintu terbuka dan
lampu menyala.
Lampu
A
B
C
Pintu
30
Practical Application!
Latihan
5.
Rancanglah rangkaian untuk startstop dan mengatur arah
Motor DC dengan relay.
Æ H-Bridge
31
Practical Application!
Latihan
Start-stop & pengaturan arah
Coil
+ Vcc
forward
reverse
start
Coil CR1
Coil CR2
Coil CR3
- Vcc
32
Practical Application!
Latihan
+ Vcc
Contact 1
Contact 3
Contact
+
Forward
Reverse
M
-
- Vcc
Contact 2
• Contact 1 dan 2 : arah
• Contact 3 : Start-stop
33
Tugas Alat (1) –
Pintu garasi otomatis
Practical Application!
34
Tugas Alat (2) –
Alur kerja
Practical Application!
1. Kondisi awal : LS
bawah ON
Limit Switch
pintu atas
Motor Naik
Motor Turun
Pintu Garasi
Sensor dalam
Sensor luar
Limit Switch
pintu bawah
2. Selama sensor luar
ON, motor naik ON,
LS bawah OFF
3. Jika LS atas ON,
motor stop.
4. Jika sensor dalam
ON, motor turun
ON, LS atas OFF.
5. Jika LS bawah ON,
35
motor stop.
Tugas Alat (3) –
Bahan – bahan
Practical Application!
Relay (….. buah?)
Motor DC
Pengendali motor DC (H-Bridge
dengan relay)
LDR dan LED (photosensor)
Rangkaian pembagi tegangan
Limit Switch / Toggle switch
36
Tugas Alat (4) –
Langkah - langkah
1.
2.
3.
Practical Application!
Membuat rangkaian start/stop,
pengaturan arah motor DC dengan
switch.*
Membuat rangkaian sensor (LDR +
Diode) dan pembagi tegangan.
Menggabungkan rangkaian sensor
dengan pengendali arah motor DC.**
* Nilai nominal : 70
** : 80 ke atas
37
Tugas Alat (5) –
Bonus !
Practical Application!
Jika sensor luar atau dalam hanya
menyala seketika, namun motor tetap
naik atau turun
{
Self holding
Waktu pengumpulan lebih cepat
Mekanik
……..
38
Review Questions
Jelaskan prinsip kerja relay!
Sebutkan macam – macam relay
berdasar konfigurasi dan sifatnya!
Sebutkan 3 komponen relay ladder
logic!
39
Next
What’s so interesting about :
PLC’s hardware?
40