bab 1-bar

7/24/2019 bab 1-bar

http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-bar 1/36

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dunia teknologi berkembang pesat ini sehingga menuntut kita untuk lebih

maju agar tidak tertinggal dengan negara lain. Dunia industri menuntut kita

untuk meningkatkan produksinya dengan efektif dan efisien.

Sistem pengendalian dan pengontrolan berbasis Programmable Logic

Controller (PLC) akhir akhir ini sedang dikembangkan seiring dengan

tuntutan industri. Laju perkembangan zaman yang terjadi pada saat ini, sistem

kendali suatu mesin tidak mrnggunakan sistem pengendali konvensional yang

menggunakan saklar magnet (Magnetic Controller), tetapi sebagian besar

industri menggunakan PLC , dan mempunyai keistimewaan di banding dengan

saklar magnet kendali konvensional.

Berdasarkan latar belakang di atas dimana teknologi berkembang pesat

yang menuntut peralihan dari mesin konvesional ke mesin otomatis, akan

diangkat suatu tema penggunaan PLC sebagai pengendali dalam proses

perpindahan barang denngan menggunakan dua buah silinder kerja ganda

berdasarkan keistimewaan penggunaan pengendali PLC Pneumatik .

Berdasarkan judul ini penulis akan membuat sebuah miniatur sistem

pengendali PLC pada alat packing yang digunakan untuk memindahkan beban

dari satu tempat ke tempat lain.

1.2 Tujuan Penulisan

aksud dan tujuan yang ingin dicapai penulis dalam penyusunan tugas

akhir ini adalah !

a. Siswa diharapkan mampu merancang bangun rangkaian sistem kontrol

elektro"pneumatik baik untuk kebutuhan sistem pengontrolan di industri

maupun untuk pengontrolan mesin produksi.

b. engoptimalkan jumlah produksi, efisien, produktivitas dan kualitas

produk agar dapat lebih bermanfaat.

#

7/24/2019 bab 1-bar


1.3 Pembatasan Lapran

Dalam laporan esin $enyemprot %ntuk &ce 'ream ini dibatasi pada !

#. $engertian $neumatik

(. Sistem $neumatik dengan Silinder )erja *anda

+. $L'

. acam" macam $L'

1.! "an#aat Penulisan Lapran

#. empermudah manusia dalam berusaha dengan waktu dan hasil yang

optimal.

(. emberi pengetahuan yang lebih luas tentang penjabaran $neumatik dan

$L' yang terkait dengan mekanik dan elektrik dalam sebuah industri.

1.$ %istematika Penulisan Lapran

Sistematika penulisan laporan terbagi dalam -empat bab, yaitu !

B/B & ! enguraikan Latar Belakang, 0ujuan, $embatasan Laporan,

anfaat $enulisan Laporan, dan Sistematika $enulisan Laporan.

B/B && ! enerangkan tentang 0eori" teori Dasar.

B/B &&& ! enjelaskan $emahaman, $rinsip )erja, *ambar pada esin

$enyemprot %ntuk &ce 'ream.

B/B &1 ! )esimpulan.

(

7/24/2019 bab 1-bar


BAB II

LANDA%AN TE&'I

2.1 Pneumatik

2.1.1 Pengertian Pneumatik

$neumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang

bergerak, keadaan"keadaan keseimbangan udara dan syarat"syarat

keseimbangan. $erkataan pneumatik berasal bahasa 2unani 3 pneuma 3

yang berarti 3napas4 atau 3udara4. 5adi pneumatik berarti terisi udara

atau digerakkan oleh udara mampat.

$neumatik merupakan cabang teori aliran atau mekanika fluida dan

tidak hanya meliputi penelitian aliran"aliran udara melalui suatu sistem

saluran, yang terdiri atas pipa"pipa, selang"selang, gawai dan

sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara mampat.

$neumatik menggunakan hukum"hukum aeromekanika, yang

menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap -khususnya udara

atmosfir dengan adanya gaya"gaya luar -aerostatika dan teori aliran

-aerodinamika.

$neumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri

merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana

udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. 5adi pneumatik meliputi

semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi proses"

proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam

pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat -udara

bertekanan.

)omponen pneumatik beroperasi pada tekanan 6 s.d. #7 bar, tetapi

dalam praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan 8 s.d. 9 bar untuk

penggunaan yang ekonomis.

Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media

pneumatik dalam hal penangan material adalah sebagai berikut !

+

7/24/2019 bab 1-bar


a. $encekaman benda kerja

b. $enggeseran benda kerja

c. $engaturan posisi benda kerja

d. $engaturan arah benda kerja

$enerapan pneumatik secara umum !

a. $engemasan -packaging

b. $emakanan -feeding

c. $engukuran -meteringd. $engaturan buka dan tutup -door or chute control

e. $emindahan material -transfer of materials

f. $emutaran dan pembalikan benda kerja -turning and inverting of

parts

g. $emilahan bahan -sorting of parts

h. $enyusunan benda kerja -stacking of components

i. $encetakan benda kerja -stamping and embosing of components

Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut !

a. 'atu daya -energi supply

b. :lemen masukan -sensors

c. :lemen pengolah -processors

d. :lemen kerja -actuators

2.1.2 %ilin(er Pneumatik

/ktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai

menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol

oleh sistem kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal

kontrol melalui elemen kontrol terakhir.

/ktuator pneumatik dapat digolongkan menjadi ( kelompok !

gerak lurus dan putar . !

7/24/2019 bab 1-bar


#. *erakan lurus -gerakan linear !

∗

Silinder kerja tunggal.∗ Silinder kerja ganda.

(. *erakan putar !

∗ otor udara

∗ /ktuator yang berputar -ayun

2.1.3 %imbl)simbl aktuatr linear sebagai berikut *

%I"B&L NA"A +&"P&NEN

Silinder kerja tunggal

Silinder kerja tunggal , piston dengan magnet

tetap

Silinder kerja ganda

,ambar 2.1 %imbl A-tuatr Linear

%imbl A-tuatr ,erak Putar *

otor udara, putaran satu arah, kapasitas

bervariasi.

otor udara, putaran dua arah ,kapasitas

bervariasi.

/ktuator putar lintasan terbatas. $utaran

dua arah.

,ambar 2.2 %imbl A-tuatr ,erak Putar

2.2 %ilin(er +erja Tunggal

2.2.1 +nstruksi

8

7/24/2019 bab 1-bar


Silinder kerja tunggal mempunyai seal piston tunggal yang

dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. $embuangan udara pada

sisi batang piston silinder dikeluarkan ke atmosfir melalui saluran

pembuangan. 5ika lubang pembuangan tidak diproteksi dengan sebuah

penyaring akan memungkinkan masuknya partikel halus dari debu ke

dalam silinder yang 9las merusak seal. /pabila lubang pembuangan ini

tertutup akan membatasi atau menghentikan udara yang akan dibuang

pada saat silinder gerakan keluar dan gerakan akan menjadi tersentak"

sentak atau terhenti. Seal terbuat dari bahan yang fleksibel yang

ditanamkan di dalam piston dari logam atau 9lastic. Selama bergerak

permukaan seal bergeser dengan permukaan silinder.

*ambar konstruksi silinder kerja tunggal sebagai berikut !

1

2 3 4

5

Keterangan

#. ;umah silinder

(. Lubang masuk

udara bertekanan

+. $iston

. Batang piston

8. $egas pengembali

,ambar 2.3 +nstruksi %ilin(er +erja Tunggal

9

7/24/2019 bab 1-bar


2.2.2 Prinsip +erja

Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan

piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa

memberikan gaya kerja ke satu arah . *erakan piston kembali masuk

diberikan oleh gaya pegas yang ada didalam silinder direncanakan

hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi awal dengan alasan

agar kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban.

$ada silinder kerja tunggal dengan pegas, langkah silinder dibatasioleh panjangnya pegas . <leh karena itu silinder kerja tunggal dibuat

maksimum langkahnya sampai sekitar 67 mm.

2.2.3 +egunaan

enurut konstruksinya silinder kerja tunggal dapat melaksanakan

berbagai fungsi gerakan , seperti !

• enjepit benda kerja

• $emotongan

• $engeluaran

• $engepresan

• $emberian dan pengangkatan.

2.2.! "a-am) ma-am %ilin(er +erja Tunggal

/da bermacam" macam perencanaan silinder kerja tunggal termasuk !

• Silinder membran -diafragma

• Silinder membran dengan rol

=

7/24/2019 bab 1-bar


2.3 %ilin(er ,an(a

2.3.1 +nstruksi

)onstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja

tunggal, tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja

ganda mempunyai dua saluran -saluran masukan dan saluran

pembuangan. Silinder terdiri dari tabung silinder dan penutupnya,

piston dengan seal, batang piston, bantalan, ring pengikis dan bagian

penyambungan. )onstruksinya dapat dilihat pada gambar berikut ini !

*ambar (. Silinder )erja *anda

+eterangan *

#. Batang > rumah silinder

(. Saluran masuk

+. Saluran keluar

. Batang piston

8. Seal

9. Bearing

=. $iston

Biasanya tabung silinder terbuat dari tabung baja tanpa

sambungan. %ntuk memperpanjang usia komponen seal permukaan

dalam tabung silinder dikerjakan dengan mesin yang presisi. %ntuk

aplikasi khusus tabung silinder bisa dibuat dari aluminium , kuningan

dan baja pada permukaan yang bergeser dilapisi chrom keras.

;ancangan khusus dipasang pada suatu area dimana tidak boleh terkena

korosi.

6

7/24/2019 bab 1-bar


Penutup akhir tabung adalah bagian paling penting yang terbuat

dari bahan cetak seperti aluminium besi tuang. )edua penutup bisa

diikatkan pada tabung silinder dengan batang pengikat yang

mempunyai baut dan mur.

Batang piston terbuat dari baja yang bertemperatur tinggi. %ntuk

menghindari korosi dan menjaga kelangsungan kerjanya, batang piston

harus dilapisi chrom.

Ring seal dipasang pada ujung tabung untuk mencegah kebocoran

udara. Bantalan penyangga gerakan batang piston terbuat dari $1',

atau perunggu. Di depan bantalan ada sebuah ring pengikis yang

berfungsi mencegah debu dan butiran kecil yang akan masuk ke

permukaan dalam silinder.

2.3.2 Prinsip +erja

Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan

piston -arah maju , sedangkan sisi yang lain -arah mundur terbuka ke

atmosfir, maka gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut

sehingga batang piston akan terdorong keluar sampai mencapai posisi

maksimum dan berhenti. *erakan silinder kembali masuk, diberikan

oleh gaya pada sisi permukaan batang piston -arah mundur dan sisi

permukaan piston -arah maju udaranya terbuka ke atmosfir.

)euntungan silinder kerja ganda dapat dibebani pada kedua arah

gerakan batang pistonnya. &ni memungkinkan pemasangannya lebih

fleksibel. *aya yang diberikan pada batang piston gerakan keluar lebih

besar daripada gerakan masuk. )arena efektif permukaan piston

dikurangi pada sisi batang piston oleh luas permukaan batang piston

Silinder aktif adalah dibawah kontrol suplai udara pada kedua arah

gerakannya. $ada prinsipnya panjang langkah silinder dibatasi,

walaupun faktor lengkungan dan bengkokan yang diterima batang

piston harus diperbolehkan. Seperti silinder kerja tunggal, pada silinder

kerja ganda piston dipasang dengan seal jenis cincin < atau membran.

?

7/24/2019 bab 1-bar


2.3.3 Pemasangan %ilin(er

5enis pemasangan silinder ditentukan oleh cara cara gerakan

silinder yang ditempatkan pada sebuah mesin atau peralatan . Silinder

bisa dirancang dengan jenis pemasangan permanen jika tidak harus

diatur setiap saat. /lternatif lain, silinder bisa menggunakan jenis

pemasangan yang diatur , yang bisa diubah dengan menggunakan

perlengkapan yang cocok pada prinsip konstruksi modul. /lasan ini

adalah penyederhanaan yang penting sekali dalam penyimpanan, lebih

khusus lagi dimana silinder pneumatik dengan jumlah besar digunakan

seperti halnya silinder dasar dan bagian pemasangan dipilih secara

bebas membutuhkan untuk disimpan.

$emasangan silinder dan kopling batang piston harus digabungkan

dengan hati"hati pada penerapan yang relevan, karena silinder harus

dibebani hanya pada arah aksial. 5ika sumbu salah gabung dan tidak

segaris dipasang, tekanan bantalan pada tabung silinder dan batang

piston dapat diterima, akibatnya adalah !

@7 0ekanan samping yang besar pada bantalan silinder memberikan

indikasi bahwa pemakaian silinder meningkat.

@# 0ekanan samping pada batang piston akan mengikis bantalan

@( 0ekanan tidak seimbang pada seal piston dan batang piston.

0ekanan samping ini sering mendahului faktor pengurangan

perawatan silinder yang sudah direncanakan sebelumnya. $emasangan

bantalan silinder yang dapat diatur dalam tiga dimensi membuat

kemungkinan untuk menghindari tekanan bantalan yang berlebihan

pada silinder. omen bengkok yang akan terjadi selanjutnya dibatasi

oleh penggesekan yang bergeser pada bantalan. &ni bertujuan bahwa

silinder diutamakan bekerja hanya pada tekanan yang sudah

direncanakan, sehingga bisa mencapai secara maksimum perawatan

yang sudah direncanakan.

#7

7/24/2019 bab 1-bar


*ambar dibawah ini menunjukan pemasangan silinder !

*ambar (.8 'ara $emasangan Silinder

2.3.! +egunaan

Silinder pneumatik telah dikembangkan pada arah berikut !

@7 )ebutuhan penyensoran tanpa sentuhan -menggunakan magnit

pada piston untuk mengaktifkan katup batas >limit switch dengan

magnit

@# $enghentian beban berat pada unit penjepitan dan penahan luar

tiba"tiba.

@( Silinder rodless digunakan dimana tempat terbatas.

@+ /lternatif pembuatan material seperti plastik

@ antel pelindung terhadap pengaruh lingkungan yang merusak,

misalnya sifat tahan asam

##

7/24/2019 bab 1-bar


@8 $enambah kemampuan pembawa beban.

@9 /plikasi robot dengan gambaran khusus seperti batang piston tanpa

putaran, batang piston berlubang untuk mulut pengisap.

2.3.$ "a-am) ma-am %ilin(er ,an(a

%I"B&L NA"A +&"P&NEN

Silinder kerja ganda

Silinder kerja ganda dengan batang piston sisi

ganda.

Silinder kerja ganda dengan bantalan udara

tetap dalam satu arah.


tunggal , dapat diatur pada satu sisi.


ganda , dapat diatur pada kedua sisi.


ganda , dapat diatur pada kedua sisi dan piston

bermagnet.

Tabel 2.1 +mpnen %ilin(er ,an(a

2.! %ilin(er Dengan Pere(am Diakir Langka

#(

7/24/2019 bab 1-bar


5ika silinder harus menggerakkan massa yang besar, maka dipasang

peredam di akhir langkah untuk mencegah benturan keras dan kerusakan

silinder. Sebelum mencapai posisi akhir langkah, peredam piston memotong

langsung jalan arus pembuangan udara ke udara bebas. %ntuk itu disisakan

sedikit sekali penampang pembuangan yang umumnya dapat diatur.

Sepanjang bagian terakhir dari jalan langkah , kecepatan masuk dikurangi

secara drastis.

5angan sekali"sekali menutup baut pengatur secara penuh sebab akan

mengakibatkan batang piston tidak dapat mencapai posisi akhir gerakannya.

$ada gaya yang sangat besar dan percepatan yang tinggi, harus dilakukan

upaya pengamanan khusus. $asanglah peredam kejut luar untuk

memperkuat daya hambat.

)onstruksi silinder kerja ganda dengan bantalan udara sebagai

berikut !

*ambar (.9 Silinder )erja *anda Dengan Bantalan %dara

2.!.1 +arakteristik %ilin(er

)arakteristik penampilan silinder dapat ditentukan secara teori atau

dengan data"data dari pabriknya. )edua metode ini dapat

#+

7/24/2019 bab 1-bar


dilaksanakan, tetapi biasanya untuk pelaksanaan dan penggunaan

tertentu, data"data dari pabriknya adalah lebih menyakinkan.

2.!.2 ,a/a Pistn

*aya piston yang dihasilkan oleh silinder bergantung pada

tekanan udara, diameter silinder dan tahanan gesekan dari komponen

perapat. *aya piston secara teoritis dihitung menurut rumus berikut !

%ntuk silinder kerja tunggal !

%ntuk silinder kerja ganda !

a. langkah maju

b. langkah mundur

)eterangan !

A *aya piston - C

f *aya pegas - C

D Diameter piston - m d Diameter batang piston - m

/ Luas penampang piston yang dipakai -m

(

p 0ekanan kerja - $a

$ada silinder kerja tunggal, gaya piston silinder kembali lebih

kecil daripada gaya piston silinder maju karena pada saat kembali

digerakkan oleh pegas . Sedangkan pada silinder kerja ganda, gaya

piston silinder kembali lebih kecil daripada silinder maju karena

adanya diameter batang piston akan mengurangi luas penampang

#

F = A. p

f p D F −

⋅=

,

( π

p D F ,

( π ⋅=

( ) pd D F ,

(( π ⋅−=

7/24/2019 bab 1-bar


piston. Sekitar + " #7 adalah tahanan gesekan. Berikut ini adalah

gaya piston silinder dari berbagai ukuran pada tekanan # " #7 bar.

Diamet

er

Tekanan +erja 0 bar

Pistn 1 2 3 ! $ 4 5 16

0 mm ,a/a Pistn 0 kg#

9 7,( 7, 7,9 7,6 #,7 #,( #, #,9 #,6 (,7

#( # ( + 8 9 = 6 ? #7

#9 ( 9 6 #7 #( # #9 #6 (7

(8 ? #+ #= (# ( +7 + +6 (

+8 6 #= (9 +8 + 8( 9# =7 =6 69

7 #( ( +9 6 97 =( 6 ?9 #76 #(7

87 #= +8 8+ =# 66 #79 #( #( #8? #=9

=7 + 9? #7 #+? #=+ (76 (+ (=6 +#( +9

#77 =7 ## (#( (6+ +8+ ( ?8 899 9+9 =79#7 #+6 (== #9 888 9?+ 6+( ?=# ###7 #(6 #+69

(77 (6+ 899 687 ##++ ##9 #=77 #?6+ ((99 (887 (6+(

(87 ++ 699 #+77 #=++ (#99 (977 +7++ +99 +677 ++(

Tabel 2.2 ,a/a Pistn

Silinder pneumatik tahan terhadap beban lebih. Silinder pneumatik

dapat dibebani lebih besar dari kapasitasnya. Beban yang tinggi

menyebabkan silinder diam.

2.!.3 +ebutuan U(ara

%ntuk menyiapan udara dan untuk mengetahui biaya pengadaan

energi, terlebih dahulu harus diketahui konsumsi udara pada sistem.

$ada tekanan kerja, diameter piston dan langkah tertentu, konsumsi

udara dihitung sebagai berikut !

#8

7/24/2019 bab 1-bar


%ntuk mempermudah dan mempercepat dalam menentukan

kebutuhan udara, tabel di bawah ini menunjukkan kebutuhan udara persentimeter langkah piston untuk berbagai macam tekanan dan

diameter piston silinder.

Tabel ! )ebutuhan udara silinder pneumatik persentimeter langkah

dengan fungsi tekanan kerja dan diameter piston.

Diamete

r

Tekanan +erja 0 bar

Pistn 1 2 3 ! $ 4 5 16

0 mm +ebutuan u(ara 0 7 (alam liter8-m langka

9 7,7778 7,7776 7,77## 7,77# 7,77#9 7,77#? 7,77(( 7,77(8 7,77(= 7,77+7

#( 7,77( 7,77+ 7,77 7,779 7,77= 7,776 7,77? 7,7#7 7,7## 7,7#(

#9 7,77 7,779 7,776 7,7#7 7,7## 7,7# 7,7#9 7,7#6 7,7(7 7,7((

(8 7,7#7 7,7# 7,7#? 7,7( 7,7(? 7,7++ 7,7+6 7,7+ 7,76 7,78(

#9

Kebutuhan udara = perbandingan kompresi x luas

penampang piston x panjang langkah

.-7+#,# bar kerjatekanankompresian Perbanding

+

=

7/24/2019 bab 1-bar


+8 7,7#? 7,7(6 7,7+6 7,7= 7,789 7,799 7,7=8 7,76 7,7?+ 7,#7+

7 7,7(8 7,7+= 7,7? 7,79# 7,7=+ 7,768 7,7?= 7,##7 7,#(( 7,#+887 7,7+? 7,786 7,7== 7,7?9 7,##8 7,#+ 7,#8+ 7,#=( 7,#?# 7,(#7

=7 7,7=9 7,##+ 7,#87 7,#6= 7,((8 7,(9( 7,(?? 7,++8 7,+= 7,##

#77 7,#88 7,(+# 7,+7= 7,+6+ 7,8? 7,8+8 7,9## 7,96= 7,=9+ 7,6+?

#7 7,+7+ 7,8( 7,97# 7,=87 7,6?? #,76 #,#?= #,+9 #,?8 #,9

(77 7,9#6 7,?(+ #,((= #,8+# #,6+8 (,#+? (,+ (,== +,78( +,+89

(87 7,?99 #,# #,?#9 (,+?( (,69= +,+( +,6#= ,(?( ,=96 8,(+

Tabel 2.3 Tekanan +erja

)ebutuhan udara dihitung dengan satuan liter>menit -l>min sesuai dengan

standar kapasitas kompresor. )ebutuhan udara silinder sebagai berikut !

)eterangan !

E kebutuhan udara silinder - l>min

F kebutuhan udara persentimeter langkah piston

s panjang langkah piston - cm

n jumlah siklus kerja per menit

2.!.! +e-epatan Pistn

)ecepatan piston rata"rata dari silinder standar berkisar antara 7,#"

#,8 m>s -9 " ?7 m>min. Silinder khusus dapat mencapai kecepatan #7

m>s. )ecepatan silinder pneumatik tergantung !

@+ beban - gaya yang melawan silinder ,

@ tekanan kerja,

@8 diameter dalam dan panjang saluran antara silinder dan katup

kontrol arah,

@9 ukuran katup kontrol arah yang digunakan.

#=

Silinder kerja tunggal : Q = s . n . q dalam l/min

Silinder kerja Ganda : Q = 2 ⋅( s ⋅ n ⋅ q ) dalam l/min

7/24/2019 bab 1-bar


)ecepatan piston dapat diatur dengan katup pengontrol aliran dan

dapat ditingkatkan dengan katup pembuang cepat yang dipasang pada

sistem kontrol tersebut. )ecepatan rata"rata piston tergantung dari gaya

luar yang melawan piston -beban dan ukuran lubang aliran dapat

dilihat seperti pada tabel berikut !

Diameter Lubang Beban (alam 9

Pistn "asuk 6 26 !6 6 46

0mm mm +e-epatan Pistn (alam mm8(etik

2$ ! 867 8+7 87 +67 +77

3$ ?67 668 =68 9?7 977

$6 67 7 77 +97 +(7

6 (+7 (#8 (77 #67 #87

6 5 8+7 =7 (8 +67 +#7

166 #(7 ##7 ?7 67 97

166 5 (97 (+7 (78 #67 #+7

1!6 5 #+7 #(7 ##7 ?7 =7

1!6 12 +77 (97 (+7 (77 #=7

266 5 98 97 88 87 7

266 12 #8 #+7 #(7 #78 68

266 15 ++7 +77 (67 (87 (#8

2$6 15 (7 ((7 #68 #98 ##8

Tabel 2.! +e-epatan Pistn

#6

7/24/2019 bab 1-bar


2.!.$ Langka Pistn

Langkah silinder pneumatik tidak boleh lebih dari ( m, sedangkan

untuk silinder rodless jangan lebih dari #7 m. /kibat langkah yang

panjang, tekanan mekanik batang piston dan bantalan menjadi terlalu

besar. %ntuk menghindari bahaya tekanan, diameter batang piston pada

langkah yang panjang harus sedikit lebih besar.

2.$ %istem Pneumatik

2.$.1 Umum

$neumatik berasal dari bahasa 2unani yang berarti udara atau

angin. Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam

bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja yang

disebut dengan sistem $neumatik. Dalam penerapannya sistem

pneumatik banyak digunakan sebagai sistem automasi.

/. $enggunaan sistem pneumatik antara lain !

• ;em

• Buka dan tutup pintu

• $elepas dan penarik roda pesawat terbang

• Dan lain" lain.

B. )elebihan sistem $neumatik antara lain !

• Aluida kerja mudah didapat dan ditransfer

•Dapat disimpan dengan baik

• $enurunan tekanan relatif lebih kecil dibandingkan dengan

sistem hidrolik

• 1iskositas fluida yang lebih kecil sehingga gesekan dapat

diabaikan

• /man terhadap kebakaran

2.$.1.1 %istem Tekanan Tinggi

#?

7/24/2019 bab 1-bar


%ntuk sistem tekanan tinggi, udara biasanya disimpan

dalam tabung metal - Air torage C!linder) pada range tekanan

dari #777"+777 $si, tergantung pada keadaan sistem.

0ipe dari tabung ini mempunyai ( klep, yang mana satu

digunakan sebagai klep pengisian, dasar operasi kompresor

dapat dihubungkan pada klep ini untuk penambahan udara

kedalam tabung. )lep lainnya sebagai klep pengontrol. )lep ini

dapat sebagai klep7 penutup dan jga menjaga terperangkapnya

udara dalam tabung selama sistem dioperasikan.

2.$.1.2 %istem Tekanan %e(ang

Sistem tekanan sedang mempunyai range tekanan antara

#77"#87 $si, biasanya tidak menggunakan tabunng udara.

Sistem ini umumnya mengambil udara terkompresi langsung

dari motor kompresor

2.$.1.3 %istem Tekanan 'en(a

0ekanan udara rendah didapatkan dari pompa udara tipe

1ane. Demikian pompa udara mengeluarkan tekanan udara

secara kontinu dengan tekanan sebesar #"#7 $si ke sistem

pneumatik

2. +mpnen %istem Pneumatik

2..1 +mpresr

)ompresor digunakan untuk menghisap udara di atmosfer dan

menyimpan kedalam tanki penampung. )ondisi udara dalam atmosfer

dipengaruhi oleh suhu dan tekanan.

2..2 &il an( :ater Trap

Aungsi dari <il and Gater 0rap adalah sebagai pemisah oli dan air dari

udara yang masuk dari kompresor. 5umlah air presentasenya sangat

(7

7/24/2019 bab 1-bar


kecil dalam udara yang masuk kedalam sistem pneumatik, tetapi dapat

menjadi penyebab serius dari tidak berfubgsinya sistem.

2..3 De/(ratr

Aungsi unit ini adalah sebagai pemisah kimia untuk memisahkan sisa

uap lembab yang mana boleh jadi tertinggal waktu udara melewati unit

<il and Gater 0rap.

2..! Te Air ;ilter

Setelah udara yang dikompres melewati <il and Gater 0rap dan unit

Dehydrator, akhirnya udara yang dikompresi akan melewati filter

untuk memisahkan udara dari kemungkinan adanya debu dan kotoran

yang mungkin terdapat di udara.

2..$ Pressure 'egulatr

Sistem tekanan udara siap masuk pada tekanan tinggi menambah

tekanan pada bilik dan mendesak beban pada piston.

2.. 'estri-trs

;estrictors adalah tipe dari pengontrol klep yang digunakan dalam

sistem pneumatik. ;estrictor yang biasa digunakan ada dua tipe, yaitu

tipe <rifice dan 1ariable ;estrictor.

2. Pera<atan %istem Pneumatik

$erawatan sistem pneumatik terdiri dari memperbaiki, mencari

gangguan , pembersihan dan pemasangan komponen, dan uji coba

pengoperasian. 0indakan pencegahan untuk menjaga udara dalam sistem selalu

terjaga kebersihannya. Saringan dalam komponen harus selalu diberikan dari

partikel" partikel metal yang mana hal tersebut dapat menyebabkan keausan

pada komponen.

(#

7/24/2019 bab 1-bar


Setiap memasang komponen pneumatik harus dijaga kebersihannya dan

diproteksi dengan pita penutup atau penutup debu dengan segera setelah

pembersihan. emastikan ketika memasang kembali komponen tidak ada

partikel metal yang masuk kedalam sistem.

Sangat penting mencegah masuknya air, karena dapat menjadi penyebab

sistem tidak dapat memberikan tekanan.

)ebocoran bagian dalam komponen, selama kebocoran pada <";ing atau

posisinya, yang mana ketika pemasangan tidak sempurna atau tergores oleh

partikel metal atau sudah batas pemakaian.

2.4 PL= 0Prgrammable Lgi- =ntrller

2.4.1 Pengertian

$L' -$rogrammable Logic 'ontroller adalah komputer elektronik

yang mudah digunakan yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai

tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam.

$L' dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay

seFuensial dalam sebuah sistem kontrol. $L' memiliki bahasa

pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila

program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai

dengan jenis $L' yang digunakan sudah dimasukkan.

/lat ini bekerja berdasarkan input" input yang ada dan tergantung

dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian ak an meng"<C

atau meng"<AAkan output" output. /ngka # menunjukan bahwa

keadaan yang diharapkan terpenuhi. Sedangkan angka 7 menunjukan

keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. $L' juga dapat diterapkan

untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.

Secara umum fungsi $L' adalah sebagai berikut !

#. SeFuensial 'ontrol.

emproses input sinyal nbiner menjadi output yang digunakan

untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan.

(. onitoring $lant.

((

7/24/2019 bab 1-bar


$L' secara terus menerus memonitor status suatu sistem dan

mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses

yang dikontrol atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

2.4.2 Prinsip +erja

$rinsip kerja dari $L' adalah menerima sinyal masukan proses yang

dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap

sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam

memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan

aktuator atau peralatan lainnya.

2.4.3 +euntungan (an +erugian PL=

Dengan menggunakan $L' akan memperoleh banyak keuntungan

diantaranya adalah !

#. Aleksibel

$ada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda

dikendalikan dengan pengendalinya masing"masing. isal sepuluh

mesin membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi kini hanya dengan

satu $L' kesepuluh mesin tersebut dapat dijalankan dengan

programnya masing"masing.

(. $erubahan dan pengoreksian kesalahan sistem lebih mudah

Bila salah satu sistem akan diubah atau dikoreksi maka

pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di

komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload

ke $L'"nya. /pabila tidak menggunakan $L', misalnya relay maka

perubahannya dilakukan dengan cara mengubah pengkabelannya.

'ara ini tentunya memakan waktu yang lama.

+. 5umlah kontak yang banyak

(+

7/24/2019 bab 1-bar


5umlah kontak yang dimiliki oleh $L' pada masing"masing coil

lebih banyak daripada kontak yang dimiliki oleh sebuah relay.

. Harga yang relatif murah

$L' mampu menyederhanakan banyak pengkabelan dibandingkan

dengan sebuah relay. aka harga dari sebuah $L' lebih murah

dibandingkan dengan harga beberapa buah relay yang mampu

melakukan pengkabelan dengan jumlah yang sama dengan sebuah

$L'. $L' mencakup relay, timers, counters, seFuencers, dan

berbagai fungsi lainnya.

8. $ilot running

$L' yang terprogram dapat dijalankan dan dievaluasi terlebih

dahulu di kantor atau laboratorium. $rogramnya dapat ditulis, diuji,

diobserbvasi dan dimodifikasi bila memang dibutuhkan dan hal ini

menghemat waktu bila dibandingkan dengan sistem relay

konvensional yang diuji dengan hasil terbaik di pabrik.

9. <bservasi virtual

Selama program dijalankan, operasi pada $L' dapat dilihat pada

layar ';0.)esalahan dari operasinya pun dapat diamati bila terjadi.

=. )ecepatan operasi

)ecepatan operasi $L' lebih cepat dibandingkan dengan relay.

)ecepatan $L' ditentukan dengan waktu scannya dalam satuan

millisecond.

6. etode pemrograman ladder atau boolean

$emrograman $L' dapat dinyatakan dengan pemrograman ladder

bagi teknisi, atau aljabar Boolean bagi programmer yang bekerja di

sistem kontrol digital atau Boolean.

(

7/24/2019 bab 1-bar


?. Sifatnya tahan uji

Solid state device lebih tahan uji dibandingkan dengan relay dan

timers mekanik atau elektrik. $L' merupakan solid state device

sehingga bersifat lebih tahan uji.

#7. enyederhanakan komponen" komponen sistem kontrol

Dalam $L' juga terdapat counter, relay dan komponen"komponen

lainnya, sehingga tidak membutuhkan komponen"komponen

tersebut sebagai tambahan. $enggunaan relay membutuhkan

counter, timer ataupun komponen"komponen lainnya sebagai

peralatan tambahan.

##. Dokumentasi

$rintout dari $L' dapat langsung diperoleh dan tidak perlu melihat

blueprint circuit"nya. 0idak seperti relay yang printout sirkuitnya

tidak dapat diperoleh.

#(. )eamanan

$engubahan pada $L' tidak dapat dilakukan kecuali $L' tidak

dikunci dan diprogram.5adi tidak ada orang yang tidak

berkepentingan dapat mengubah program $L' selama $L' tersebut

dikunci.

#+. Dapat melakukan pengubahan dengan pemrograman ulang

)arena $L' dapat diprogram ulang secara cepat, proses produksi

yang bercampur dapat diselesaikan. isal bagian B akan dijalankan

tetapi bagian / masih dalam proses, maka proses pada bagian B

dapat diprogram ulang dalam satuan detik.

#. $erbahan rangkaian lebih cepat

(8

7/24/2019 bab 1-bar


$engguna dapat menambah rangkaian pengendali sewaktu"waktu

dengan cepat, tanpa memerlukan tenaga dan biaya yang besar

seperti pada pengendali konvensional.

Selain keuntungan yang telah disebutkan diatas maka ada juga

beberapa kerugian yang dimiliki $L', antara lain !

#. 0eknologi yang masih baru

(. $engubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau

relay ke konsep komputer $L' merupakan hal yang sulit bagi

sebagian orang

+. Buruk untuk aplikasi program yang tetap

. Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi.

Sedangkan $L' dapat mencakup beberapa fungsi sekaligus. $ada

aplikasi dengan satu fungsi jarang sekali dilakukan perubahan

bahkan tidak sama sekali, sehingga penggunaan $L' pada aplikasi

dengan satu fungsi akan memboroskan -biaya.

8. $ertimbangan lingkungan9. Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami

pemanasan yang tinggi, vibrasi yang kontak langsung dengan alat"

alat elektronik di dalam $L' dan hal ini bila terjadi terus menerus,

mengganggu kinerja $L' sehingga tidak berfungsi optimal.

=. <perasi dengan rangkaian yang tetap

6. 5ika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan

$L' lebih mahal dibanding dengan peralatan kontrol lainnya. $L'

akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di"upgrade secara periodik.

2.4.! Bagian) bagian PL=

Sistem $L' terdiri dari lima bagian pokok, yaitu !

#. Central Processing "nit (CP")#

(9

7/24/2019 bab 1-bar


Bagian ini merupakan otak atau jantung $L', karena bagian ini

merupakan bagian yang melakukan operasi> pemrosesan program

yang tersimpan dalam $L'.

(. Programmer Monitor (PM)#

:mrograman dilakukan melalui keyboard sehingga alat ini

dinamakan programmer. Dengan adanya monitor maka dapat dilihat

apa yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh $L'.

+. odul &nput> <utput -&><

&nput merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik dari sensor

atau komponen lain dan sinyal itu diteruskan ke $L' untuk

diproses.

. $rinter.

/lat ini memungkinkan program pada '$% dapat diprint out atau

dicetak. &nformasi yang dapat dicetak adalah diagram laddeer, status

register, status dan daftar dari kondisi" kondisi yang sedang

dijalankan, timing diagram, dan lain" lain.

8. $rogram ;ecorder> $layer.

/lat ini digunakan untuk menyimpan program dalam '$%. $rogram

yang telah direkam ini nantinya akan direkam kembali kedalam

'$% apabila program aslinya hilang atau mengalami kesalahan.I

2.4.$ +nsep Peran-angan %istem +en(ali (engan PL=

Dalam merancang suatu sistem kendali dibutuhkan pendekatan

sistematis dengan prosedur sebagai berikut !

(=

7/24/2019 bab 1-bar


#. ;ancangan Sistem )endali

Dalam tahapan ini perancang harus menentukan terlebih dahulu

sistem apa yang akan dikendalikan dan proses bagaimana yang

akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat berupa peralatan

mesin ataupun proses yang terintegrasi yang sering secara umum

disebut dengan sistem kontrol.

(. $enentuan &><.

$ada tahap ini semua piranti masukan dan keluaran eksternal

yang akan dihubungkan $L' harus ditentukan. $iranti masukan

dapat berupa saklar, sensor, valve dan lain" lain. Sedangkan

piranti keluaran dapat berupa solenoid katup elektronik,

kontaktor, dan lain" lain.

+. $erancangan $rogram

Setelah ditentukan input dan output maka dilanjutkan dengan

proses merancang program dalam bentuk ladder diagram dengan

mengikuti aturan dan urutan operasi sistem kendali.

. $emrograman.

8. enjalankan Sistem.

(6

7/24/2019 bab 1-bar


BAB III

PE"BAHA%AN

3.1 Umum

$enyemprot untuk ice cream ini digunakan untuk memudahkan

pekerjaan dan mempercepat pekerjaan prinsip kerja dari penyemprot ini

adalah untuk menghiasi ice dengan cream sesuai keinginan tanpa

menggunakan cara manual dan system kerja ini menggunakan $neumatik

yang berbasis $L'.

3.2 La((er Diagram

(?

7/24/2019 bab 1-bar


*ambar +.# Ladder Diagram

3.3 "nemni- Diagram

/L//0 &CS0;%)S& <$:;/CD

77777 LD 777.77

+7

7/24/2019 bab 1-bar


7777# <; 7#7.77

7777( /CD 'C0 777

7777+ /CD C<0 777.7#

7777 <%0 7#7.77

77778 LD 7#7.77

77779 <; 7#7.7#

7777= /CD C<0 'C0 777

77776 <%0 7#7.7#

7777? LD 7#7.7(

777#7 'C0777

J778

777## LD 777.7(

777#( <; 7#7.7(

777#+ /CD C<0 (77.77

777# <%0 7#7.7(

777#8 LD 777.7+

777#9 <%0 (77.77

777#= :CD -7#

0able +.# nemonic Diagram

3.! 'angkaian Pneumatik

+#

7/24/2019 bab 1-bar


*ambar +.( ;angkaian )ontrol $neumatik

Prinsip kerja

$engoprasian katub #.(, yang mengembalikan katub 7.# di pindah

pada 2. *erakan elemen #.#, #.(, dan +.# dipindahkan pada K karena

ada udara pada saluran #. Silinder #.7 -/ membuka alat penyemprot,

Silinder (.7 -B mendorong es krim maju dengan pelan"pelan dan

silinder +.7 -' menggerakan alat penyemprot mondar mandir.

)etika silinder (.7 berada pada posisi akhir depan. )atub #.+>(.+

dioperasikan, pembalikan katub 7.# dipindah pada K, saluran berisi

udara kempaan, saluran # pembuangan. Semua tiga silinder bergerak

kembali ke posisi awalnya.

System ini dapat dipindah manual ke otomatis melalui katub #..

Sebuah penghitung menghitung komponen yang sudah disemprot.

+(

7/24/2019 bab 1-bar


3.$ %iklus Pneumatik

*ambar +.+ Silkus $neumatik

3. ,ambar Barang

*ambar +. $enyemprot &ce 'ream

++

7/24/2019 bab 1-bar


:s krim akan dihiasi pada permukannya.katub alat penyemprot dibuka oleh

silinder #.7 -/. pada waktu yang sama silinder 7.( -B dan +.7 -'

mengawali.Silinder (.7 -B mendorong batang es krim maju dengan pelan dan

silinder +.7 -' memandu alat penyemprot pada gerakan bolak balik tegak lurus

terhadap langkah memanjang.)etika silinder (.7 -B sudah mencapai posisi akhir

depan,katub alat penyemprot ditutup oleh silinder #.7 -/,silinder (.7 -B dan +.7

-' kembali pada posisi awalnya.

BAB I>

+

7/24/2019 bab 1-bar


PENUTUP

!.1 +esimpulan

;angkain pneumatic yang berbasis $L' dapat digunakan untuk

berbagai jenis barang seperti salah satunya pada laporan ini. Sesuatu

yang digunakan manual dapat digunakan secara otomatis sehingga

pekerjaan yang dilakukan sangat efisien dan pembuatannya sangat

mudah.

DA;TA' PU%TA+A

+8

7/24/2019 bab 1-bar


• http!>>www.ilmuteknik.com>wp"content>uploads>(7##>79>D:S/&C"

S&S0:")<C0;<L":L:)0;<$C:%/0&)edit.pdf

• http!>>koleksi.pustakaskripsi.com>dl.phpMf#6+9.pdf

• Dasar ( kontrol pneumatic.penerbit tarsito bandung #??(.Drs.&ng.0homas

krist

• $neumatic pengarang croser, penerbit festo #??

• $engantar ilmu pneumatika terbitan s.L.$usat survey geologi

http://www.ilmuteknik.com/wp-content/uploads/2011/06/DESAIN-SISTEM-KONTROL-ELEKTROPNEUMATIK_edit.pdf


http://koleksi.pustakaskripsi.com/dl.php?f=1836.pdf



http://koleksi.pustakaskripsi.com/dl.php?f=1836.pdf

bab 1-bar

Documents