BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Teori Dasar

1.1.1 PLC

Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC

didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang

dapat diprogram untuk menyimpan intruksi-intruksi untuk menjalankan fungsi-

fungsi spesifik seperti logika, sekuensial, pengaturan, waktu (timing), pencacahan

(counting), dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri sesuai dengan

yang diinginkan.

PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel

masukan dan memberikan keputusan sesuai dengan keinginan pemrogram

sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. PLC sebernarnya merupakan suatu sistem

elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses

mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan

(timing), pencacahan (counting), dan aritmatika. PLC tidak lain adalah komputer

digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O

(Input/Output).

Programmable Logic Controller merupakan salah satu anggota komputer

yang menggunakan IC ataupun peralatan elektromekanik untuk melakukan

fungsinya sebagai kontroler. PLC memungkinkan melakukan beberapa fungsi

seperti menyimpan perintah-perintah yang digunakan untuk mengontrol, data

1

yang telah dimanipulasi, berkomunikasi dengan perangkat lain (Bryan, 1997).

Programmable Logic Controller dikenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh

Richard E. Morley yang merupakan pendiri Modicon Corparation.

1.1.1.1 Prinsip Kerja PLC

Prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan

coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal

ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol

kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder

diagram (programing & prossesing).

Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan

kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi

on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan

latch memory. Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini

akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan

sumber tegangan.

2

ON/OFF DEVICE INPUT

MEMORY DATA INPUT

PROGRAMMING + PROCESING

MEMRORY DATAOUTPUT PROGRAM

MEMORY LATCH DATA OUT PUT PROGRAM

ON/OFF DEVICE OUTPUT

1.1.1.2 Bagian-bagian PLC

Seperti juga komputer, PLC juga mempunyai kelengkapan yaitu CPU,

memori RAM & ROM, programmer/monitor, dan modul I/O (Aksan, 2008).

Menurut Bolton (2003) PLC serupa dengan komputer namun bedanya komputer

dioptimalkan untuk tugas-tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC

dioptimalkan untuk tugas-tugas pengontrolan dan pengoperasian didalam

lingkungan industri. PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, antara

lain :

1. PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi

pabrik.

2. PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi

dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukan program

sekaligus memonitor data atau program.

PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontrole khusus untuk

industri, artinya seperangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan

aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC antara lain

adalah :

1. CPU

CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya

merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokomputer lengkap). Pada

awalnya merupakan mikrokontroler 8 bit seperti 8051 namun seiring

perkembangan zaman, saat ini bisa berupa mikrokontroler 16 bit atau 32 bit.

3

Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa

memori agar dipastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan

keamanan.

2. Memori

Memori sistem digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Memori

digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan dalam bentuk biner.

Saat ini banyak PLC menggunakan teknologi memori flash karena dapat

dikosongkan atau dihapus dengan langkah-langkah yang cepat.

3. Konsol PLC

Kontroler PLC dapat diprogram melalui pemrogram manual yang biasanya

disebut dengan konsol. Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak yang

biasanya tergantung pada produsen PLC. Perangkat ini merupakan panel

pemrogram yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang

berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang

sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan dalam konsol harus

dalam bentuk memonik. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung dengan ke

CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas

setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka

panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain,

sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan

programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR.

4. Catu Daya PLC

4

Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya ke seluruh

bagian PLC. Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC.

Sumber energi DC biasanya 24 Volt yang dihasilkan oleh PLC sebagai hasil

proses penyearah tegangan AC, tegangan 24 VDC ini diperlukan untuk sember

tegangan pada terminal input. Tidak semua PLC mempunyai fasilitas ini sehingga

diperlukan sumber 24 VDC dari luar jika PLC tidak menyediakannya.

5. Device Masukan

Device Masukan merupakan perangkat keras yang digunakan untuk

memberikan sinyal kepada modul masukan. Sistem PLC memiliki jumlah Device

masukan sesuai dengan sistem yang diinginkan. Fungsi dari Device Masukan

untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja Device Masukan yang

digunakan, misalnya untuk menjalankan atau menghentikan motor. Dalam hal

tersebut seperti misalnya device masukan yang digunakan adalah push botton

yang bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally Close (NC). Ada

bermacam-macam device masukan yang dapat digunakan dalam pembentukan

suatu sistem kendali seperti misalnya : selector switch, foot switch, flow switch,

level switch, proximity sensors dan lain-lain.

6. Device Keluaran

Device Keluaran adalah komponen-komponen yang memerlukan sinyal

untuk mengaktifkan komponen tersebut. Sistem PLC mempunyai beberapa divece

keluaran seperti motor listrik, lampu indikator, serine, dal lain-lain.

7. Jalur Ekstensi dan Tambahan

5

Setiap PLC memiliki jumlah masukan dan keluaran yang terbatas sehingga

jika menginginkan jumlahnya diperbanyak maka digunakan sebuah modul

keluaran dan masukan tambahan (I/O Expansion Module).

8. Run/Stop Switch

Yaitu switch untuk memilih mode kerja PLC yang diinginkan, jika ingin

mengaktifkan program digunakan RUN dan jikan ingin mentransfer program baru

dari PC ke PLC digunakan STOP.

1.1.1.3 Kelebihan dan Kekurngan PLC

Sebagai alat kontrol PLC mempunyai kelebihan antara lain :

1. Fleksibel (keluwesan)

Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik

memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12

kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat

mengendalikan 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-

masing program sendiri.

2. Deteksi dan Koreksi Kesalahan lebih mudah

Dengan menggunakan tipe Relay yang terhubung pada panel, perubahan

program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dng an

peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan

program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada

sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat

6

langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung.

Perubahannnya sangat mudah, hanya mengubah ladder diagrammya.

3. Harga Relatif Murah

PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang

mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini PLC dapat dibeli berikut

dengan timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU (Central

Processing Unit). PLC mudah didapat dan kini sudah banyak beredar dipasaran

dengan bermacam-macam merek dan tipe.

4. Pengamatan Visual

Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara

langsung melalui layar/display. Jika ada kesalah operasi maupun kesalahan yang

lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga

perbaikan dapat lebih cepat dilakukan dengan observasi visual. Bahkan beberapa

PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.

5. Kecepatan Operasi

Kecepatan operasi PLC melebihi kecepatan operasi dari pada Relay pada

saat bekerja yaity dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan

kecepatan output dari alat yang digunakan.

6. Jumlah Kontak yang Banyak

PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia.

Misalnya panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua

digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi berarti

diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berari diperlukan lagi waktu

7

untuk melakukan penginstalan. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan

pengetikan untuk membuat 4 kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari

satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.

7. Memonitor Hasil

Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, diuji, diteliti, dan

dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sihingga efesiensi waktu dapat

dicapai. Untuk menguji program PLC dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau

dilihat pada software pendukungnya.

8. Metode Bolean atau Ladder

Program PLC dapat dilakukan dengan ladder diagram oleh para teknisi

atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang

lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.

9. Penyederhanaan Pemesanan Komponen

PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC

tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain

panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula

waktu pengirimannya, sihingga jika lupa memesan satu relay akan berakbibat

tertundanya pengerjaan suatu panel.

10. Dokumentasi

Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian

atau keseluruhan rangkaian tampa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu

up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.

8

11. Keamanan

Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat

dibuatkan password. Sedangkan panel relay bisa memungkinkan terjadinya

perubahan yang sulit untuk dideteksi.

12. Memudahkan Perubahan dengan Pemrogram Ulang

PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk

mencampur proses produsi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.

Disamping beberapa kelebihan diatas, PLC juga mempunyai beberapa kelemahan

antara lain :

1. Teknologi yang relatif baru.

Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personal yang telah lama

menggunakan konsep relay yang berubah ke konsep PLC.

2. Keadaan Lingkungan

Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran,

interferensi dengan peralatan listrik yang lain membuat keterbatasan pemakaian

PLC.

3. Aplikasi Program yang Tetap

Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak

akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah

program menjadi tidak berguna.

4. Operasi pada Rangkaian yang Tetap

9

Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum

mekanik, lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada

menggunakan PLC.

1.1.1.4 Intruksi-intruksi Dasar PLC

Dengan mengetahui intruksi-intruksi dasar sebuah PLC memungkinkan

pemograman yang mudah dari proses kontrol yang rumit. Intruksi-intruksi yang

dijelaskan pada bagian ini termasuk simbol diagram ladder dan

a.

Daya alairan kalau salah satu kondisi berikut berada: Status sinyal adalah “I”

diinput I0.0 atau status sinyal adalah “ I” di I0.2 input.

b.

10

Normlly Open Contact (Address)

Normlly Close Contact (Address)

Daya aliran kalau salah satu kondisi berikut berada: status sinyal adalah “I”

diinput I0.0 dan I0.1 atau status sinyal adalah “I” di I0.2 input.

c. XOR Bit Exclusive OR

d.

Status sinya dari keluaran Q4.0 adalah “Memasuki” kalau salah satu kondisi

tersebut berada: Status sinyal adalah “I” di I0.1 input Atau status sinyal adalah “I”

di input I0.1 dan I0.2.

e.

Status sinyal adalah “I” di input I0.0 dan I0.1.

11

Invert Power Flow

Output Coil

Keluaran Q4.0 adalah “I” kalau (I0. Memasuki = “Memasuki” Dan I0.1 = “I”

atau (I0. Memasuki = “I” dan I0.1 = “Memasuki”).

Status sinyal dari keluaran Q4.0 adalah “I” kalau salah satu kondisi berikut

berada:

Status sinyal adalah “I” di input I0.0 dan I0.1.

Atau Status sinyal adalah “Memasuki” di I0.2 input. Status sinyal dari keluaran

Q4.1 adalah “I” kalau salah satu kondisi berikut berada:

Atau status sinyal adalah “Memasuki” di input I0.2 dan “I” di I0.3 input.

1.1.2 Motor Induki 3 Fasa

Motor induksi fase suatu alat yang mengubah tenaga listrik menjadi tenga

mekanik, alat ini biasa digunakan sebagai alat penggerak mesin. Secara umum,

motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik

yang berupa tenaga putar. Didalam motor DC, energi listrik diambil langsung dari

kumparan armatur dengan melalui sikat dan komutator, oleh karena itu motor DC

disebut motor konduksi. Lain halnya pada motor AC, kumparan rotor tidak

menerima energi langsung, tetapi secara induksi seperti terjadi pada energi

kumparan sekunder transformator. Oleh karena itu, motro AC dikenal dengan

motor induksi. Sebenarnya motor induksi dapat diidentikan dengan transformator

yang kumparan primer sebagai kumparan stator atau armature, sedangkan

kumparan sekunder sebagai kumparan stator.

Menurut Sujoto (1984. 107), motor induksi sering disebut motor tidak serempak.

Disebut motor demikian karena jumlah putaran rotor tidak sama dengan jumlah

putaran medan magnet stator. Pendapat lain Robert Rosenberg (1985. 91),

mengemukakan motor berfasa banyak adalah motor arus bolak-balik (AC) yang

direncanakan baik untuk tiga fase maupun dua fase. Keduan macam motor ini

kontruksinya dibuat sama, akan tetapi hubungan dalam kumparan berbeda. Motor

tiga fase bermacam-macam ukurannya, dari yang bertenaga kecil (<1 HP) sampai

beberapa ribu HP. Motor-motor ini mempunyai sifat agak konstan kecepatannya

dan direncanakan dengan sifat-sifat momen putar yang bermacam-macam.

12

1.1.2.1 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fase

Ada beberapa prinsip motor induksi tiga fase yaitu antara lain :

1. Bila sumber tegangan tiga fase dipasang pada kumparan stator, maka pada

kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120 f/P,

ns = kecepatan singkron, f = frekuensi sumber, P = jumlah kutub.

2. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi

rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi (ggl)

sebesar E2s = 4,44 f.n.θ.

3. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka

tegangan induksi akan menghasilkan arus (I).

4. Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor.

1.1.2.2 Kontruksi Motor Induksi 3 Fasa

Motor induksi 3 fasa adalah suatu alat yang mengubah tenaga listrik

menjadi tenaga mekanik, alat ini biasanya digunakan sebagai penggerak mesin.

Motor induksi 3 fasa mempunyai tiga buah kumparan stator yang memiliki jumlah

dan diameter kawat yang sama dan ditempatkan dengan sudut yang berbeda antara

satu dengan yang lainnya. Adapun jenis rotor pada motor induksi 3 fasa ada dua

yaitu: rotor belitan dan rotor sangkar.

13

Gambar rotor belitan dan rotor sangkar.

Motor induksi 3 fasa yang mempunyai tenaga lebih dari 2 hp harus

dijalankan dengan alat pengasut. Hal ini disebabkan motor induksi tiga fasa

mempunyai gulungan stator tahanannya rendah. Karena tahanannya rendah motor

akan mengambil arus besar pada permulaan jalan hal tersebut dapat merusak

gulungan stator itu sendiri. Untuk itu, pada waktu menjalankan motor induksi tiga

fasa harus menggunakan alat pengasut/starting.

1.1.3 Kontaktor

Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak

bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation

(NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara

magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti

relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya

listrik tampa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas,

transformator, kapasitor, dan motor listrik.

Adapun peralatan elektromekanis jenis kontaktor magnet dapat dilihat

pada gambar berikut:

14

Gambar kontaktor

1.1.3.1 Prinsip Kerja Kontaktor

Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open (NO)

dan beberapa Normally Close (NC). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan

membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak

NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan

dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang

apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya

sehingga terjadi perubahan atau bekerja.kontaktor yang dioperasikan secara

elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah

dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip

kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada simbol berikut:

1.1.3.2 Karakteristik Kontaktor

Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan

daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt/KW, yang disesuaikan dengan beban

yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak-kontaknya, ditulis

dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk

tegangna 127 Volt atau 220 Volt, begitu pun frekuensinya, kemampuan

15

Gambar prinsip kerja kontaktor.

melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan

kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan

kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.

1.1.4 Relay

Relay adalah suatu piranti yang bekerja berdasarkan elektromagnetik

untuk menggerakan sejumlah kontaktor (saklar) yang tersusun. Kontaktor akan

tertutup (on) atau terbuka (off) karena efek induksi magnet yang dihasilkan

kumparan (induktor) ketika dialiri arus listrik. Berbeda dengan saklar dimana

pergerakan kontaktor (On/Off) dilakukan manual tampa perlu arus listrik.

Sebagai komponen elektronika, relay mempunyai peran penting dalam sebuah

sistem rangkaian elektronika dan rangkaian listrik untuk menggerkan sebuah

perangkat yang memerlukan arus besar tampa terhubung langsung dengan

perangkat pengendali yang mempunyai arus kecil. Dengan demikian relay dapat

berfungsi sebagai pengaman. Adapun gambar relay dapat dilihat pada gambar

dibawah ini:

Gambar relay

16

1.1.4.1 Prinsip Kerja Relay

Relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang digunakan untuk

menggerkan saklar. Saat kumparan diberi tegangan sebesar tegangan kerja relay

maka akan timbul medan magnet pada kumparan karena adanya arus yang

mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai elektromagnetik ini

kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kontak NO. Jika tegangan pada

kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang sehingga

pegas akan menarik saklar ke kontak NC.

Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakan dengan arus DC

dilengkapi dengan sebuah dioda yang dipararel dengan lilitannya dan dipasang

terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan

untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi

dari On ke Off agar tidak merusak komponen disekitarnya.

Penggunaan relay perlu diperhatikan tegangan pengontrolnya serta

kekuatan relay men-switch arus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body

relay. Misalnya relay 12 VDC/4 A 220 V, artinya tegangan yang diperlukan

sebagai pengontrolnya adalah 12 Volt DC dan mampu men-switch arus listrik

(maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay

difungsikan 80 % saja dari kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi

lebih aman. Relay jenis lain ada yang namanya reed switch atau relay lidi. Relay

jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililit

kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi

magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang On. Ketika arus pada

17

lilitan dihentikan medan magnet akan hilang dan kontak akan kembali terbuka

(Off).

Relay terdiri dari koil & kontak. Koil adalah gulungan kawat yang

mendapat arus listrik, sedang kontak adalah sejenis saklar yang pergerakannya

tergantung dari ada tidaknya arus listrik dikoil. Kontak ada dua jenis : Normally

Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open) dan Normally Closed (kondisi awal

sebelum diaktifkan close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja relay : ketika

koil mendapatkan energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang

akan menarik armature yang berpegas dan kontak akan tertutup.

Gambar Timer

1.1.5 Timer

TDR (Time Delay Relay) sering disebut juga relay timer atau relay

penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor terutama instalasi

yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Peralatan kontrol ini dapat

dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya dengan MC (Magnetic

Contactor), Thermal Over Load Relay, dan lain-lain. Adapun gambar timer dapat

dilihat pada gambar dibawah ini:

18

1.1.5.1 Prinsip Kerja Timer

Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi

peralatan yang dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mengatur waktu

hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke

segitiga dalam delay waktu tertentu.Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya

yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi motor dan menggunakan

rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor akan

bekerja bila motor mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi mekanis dan

menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu.

Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R

dan C yang dihubungkan seri atau paralel. Bila tegangan sinyal telah mengisi

penuh kapasitor, maka relay akan terhubung. Lamanya waktu tunda diatur

berdasarkan besarnya pengisian kapasitor. Bagian input timer biasanya dinyatakan

sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC.

Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah

mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan

mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.

19

Gambar prinsip kerja Timer

BAB II

PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR START LANGSUNG (DIREC

ON LINE/DOL)

2.1 Waktu dan Tempat

Hari : Kamis

Jam : 10.00 WITA

Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)

Tanggal : 21 Mei 2015

2.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuaan dalam melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan motor Start langsung (Direc

On Line/DOL) menjalankan PLC.

2. Menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan dengan

PLC dan motor tiga fasa.

3. Menjalankan motor tiga fasa secara otomatis dengan menggunakan PLC

sebagai kontrol.

4. Dapat menjalankan prinsip kerja dari pengontrolan Motor Direc On Line

(DOL).

20

2.3 Alat dan Bahan yang digunakan untuk Praktikum

Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara

lain:

1. Kontaktor

2. Separangkat PLC

3. Relay

4. Push Botton

5. MCB

2.4 Prosedur Percobaan

Prosedur percobaan dengan membuat diagram ladder pada software

simens SIMATIC S7/M7/C7 untuk mengoperasikan rangkaian daya diatas adalah

sebagai berikut:

1. Plih SIMATIC Manager pada menu windows seperti pada gambar

dibawah.

21

6. Motor Induksi

7. Kabel penghubung

2. Masuk pada menu Introduction, kemudian klik Next.

3. Setelah muncul Toolbar seperti pada gambar dibawah ini, Klik CPU313C

(pada gambar ditandai dengan tinta biru), kemudian klik Finish.

22

4. Setelah dilayar muncul tampilan seperti dibawah, klik OB1.

5. Setelah dilayar muncul tampilan seperti dibawah ini, maka kita dapat

membuat program dengan menggunakan simbol-simbol yang tersedia

sesuai dengan kebutuhan pemrograman.

23

2.5 Gambar Percobaan

Dibawah ini adalah gambar percobaan program pengontrolan Motor Start

Langsung (Direct On Line (DOL)

Gambar Rangkaian Kontrol DOL

Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan

program pengontrolan Motor Start Langsung (Direct On Line (DOL) yaitu antara

lain:

1. Ketika rangkaian diberi suplay tegangan maka akan mengalir pada Push

Botton NC. Push Button NO ditekan, relay atau kontaktor (Q124.0) akan

bekerja. Dan Push Button NO dilepas kontaktor akan tetap bekerja karena

koil NO Q124.0 kontaktor dihubungkan dengan input dan output Push

Button NO I124.1 akan mengunci rangakaian. Yang tadinya NO Q124.0

dari posisi NO menjadi NC.

2. Pada saat kontaktor bekerja secara langsung motor induksi mendapatkan

suplay tegangan dengan arah putaran ke kanan.

3. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0

maka suplay tegangan akan terputus.

24

4. Untuk memulai kembali percobaan pengontrolan motor induksi 3 fasa start

langsung dapat melakukan dengan mengikuti poin pertama sampai

seterusnya.

25

BAB III

PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR FORWARD-REVERSE

3.1 Waktu dan Tempat

Hari : Kamis

Jam : 13.20 WITA

Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)

Tanggal : 21 Mei 2015

3.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dalam melakukan praktimum ini yaitu antara lain:

1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan Motor Forward-Reverse

dengan menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan

dengan PLC dan motor tiga fasa.

2. Menjalankan Motor tiga fasa secara otomatis dengan menggunakan PLC

sebagai kontrol.

3. Dapat menjelaskan prinsip dari pengontrolan motor Forward-Reverse.

3.3 Alat dan Bahan yang digunakan untuk Praktikum

Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara

lain:

1. 2 buah Kontaktor

2. Separangkat PLC

26

3. 2 buah Relay

4. Push Botton

5. MCB

6. Motor Induksi

7. Kabel penghubung

3.4 Prosedur Percobaan

Untuk membuat program ini, ulangi langkah sebelumnya (seperti pada

rangkaian DOL). Kemudian buatlah ladder sesuai dengan gambar percobaan.

3.5 Gambar Percobaan

Gambar Rangkaian Kontrol Forward-Reverse

Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan

program pengontrolan Motor Forward-Reverse yaitu antara lain:

1. Ketika rangakaian diberi suplay tegangan. Kontaktor Q124.3 dan Q1124.2

belum bekerja. Push Button NO I124.1 ditekan maka arus akan mengalir

melewati koil NC kontaktor Q124.2 dan kontaktor Q124.3 bekerja.

27

2. Kontaktor Q124.3 bekerja maka koil NC-nya Q124.3 yang dihubungkan

ke Kontaktor Q124.2 akan membuka. Sehingga pada saat kita menekan

Push Button I124.2 kontaktor Q124.2 tidak akan bekerja. Kontaktor

Q124.3 bekerja, secara otomatis motor induksi 3 fasa akan berputar

dengan arah putar ke kanan.

3. Untuk menjalankan kontaktor Q124.2, terlebih dahulu Push Button NC

I124.0 ditekan sehingga suplay tegangan terputus. Selanjutnya rangkaian

disuplay kembali, pada saat Push Button NO I124.2 ditekan arus akan

mengalir melewati koil NC kontaktor Q124.3 dan kontaktor Q124.4

bekerja.

4. Push Button NO I124.2 dilepas kontaktor Q124.2 akan tetap bekerja

karena koil NO-nya Q124.2 dihubungkan pada input dan output Push

Button NO I124.2 akan mengunci rangkaian yang tadinya pada posisi NO

menjadi NC.

5. Dan kontaktor Q124.3 tidak akan bekerja walaupun Push Button I124.1

ditekan karena Koil Kontaktor NC Q124.2 dihubungkan ke input

kontaktor Q124.3 akan membuka. Kontaktor Q124.2 bekerja, motor

induksi 3 fasa secara otomatis akan berputar dengan arah putar ke kanan.

6. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0

maka suplay tegangan akan terputus.

7. Untuk memulai kembali percobaan pengontrolan motor induksi 3 fasa

dapat mengikuti langkah kerja dari poin nomor satu.

8.

28

BAB IV

PERCOBAAN PENGONTROLAN MOTOR Y-Δ (BINTANG SEG

ITIGA)

4.1 Waktu dan Tempat

Hari : Kamis

Jam : 10.00 WITA

Tempat : Laboratorium Teknik Energi Listrik (TEE)

Tanggal : 21 Mei 2015

4.2 T ujuan Praktikum

Adapun tujuan dalam melakukan praktikum ini yaitu antara lain:

1. Dapat membuat ladder untuk pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga).

2. Menghubungkan relay-relay dan kontaktor yang dikoneksikan dengan

PLC dan motor tiga fasa.

3. Menjalankan motor tiga pasa secara otomatis dengan menggunakan PLC

sebagai kontrol.

4. Dapat menjelaskan prinsip kerja dari Pengontrolan Motor Start Bintang

Segi tiga.

4.3 Alat dan Bahan yang digunakan dalam Praktikum

Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk praktikum PLC yaitu antara

lain:

29

1. 3 buah Kontaktor

2. Separangkat PLC

3. 3 buah Relay

4. Push Botton

5. MCB

6. Motor Induksi

7. Kabel penghubung

4.4 Prosedur Percobaan

Untuk membuat program ini, ulangi langkah sebelumnya (seperti pada

rangkaian DOL). Kemudian buatlah ladder sesuai dengan gambar percobaan.

4.5 Gambar Pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga)

30

Gambar 4.1 Pengontrolan Motor Y-Δ (Bintang Segitiga)

Berikut ini penjelasan mengenai prinsip kerja dari gambar percobaan

program pengontrolan Motor Forward-Reverse yaitu antara lain:

1. Ketika rangakaian diberi suplay tegangan. Kontaktor Q124.1, Q124.2,

Q124.3 dan Q112.4 belum bekerja. Push Button NO I124.1 ditekan maka

kontaktor Q124.1mendapat suplya tegangan dan bekerja. Secara otomatis

Push Button I124.1 dilepas kontaktor Q124.1 akan tetap bekerja karena

koil NO-nya Q124.1 dihubungkan dengan input dan output Push Button

NO I124.1 akan mengunci rangakaian.

2. Ketika rangkaian menjadi tertutup arus akan mengalir melewati koil NC

kontaktor Q124.4 dan timer bekerja yang telah disetting dengan jangka

waktu 10 detik untuk kinerja kontaktor Q124.2 dan kapan koil-koilnya

akan menutup (NC) dan membuka (NO) bekerja. Kontaktor Q124.2

bekerja, motor induksi 3 fasa akan berputar dengan arah putar ke kanan

dengan hubungan Y (bintang) untuk mengurangi arus start yang besarnya

6 kali arus nominalnya.

3. Kontaktor Q124.3 bekerja karena arus yang masuk melewati koil NC

Q124.4 dan Q124.2.

4. Setelah waktu yang telah ditetapkan, koil NC kontaktor Q124.2 akan

membuka dan NO Q124.2 akan menutup. Dan kontaktor Q124.4 dan

Q124.3 akan Off, secara otomatis kontaktor Q124.4 akan bekerja dan koil

NO-nya yang dihubungkan dengan input dan output koil kontaktor Q124.2

akan mengunci. Kontaktor Q124.4 bekerja, motor induksi 3 fasa akan

berputar dengan arah putaran ke kanan dengan hubungan Δ (segitiga).

31

5. Untuk men-off kan rangkaian dengan menekan Push Button NC I124.0

maka suplay tegangan akan terputus.

6. Dan untuk mengulangi proses percobaan pengontrolan motor induksi 3

fasa dengan hubungan start bintang segitiga(Y/Δ) dapat mengikuti

langkah pada poin nomor satu dan seterusnya.

32

BAB V

PENUTUP

5.1 kesimpulan

Dalam pengontrolan peralatan-peralatan misalnya peralatan yang

digunakan pada industri. Untuk mengontrolnya itu menggunakan program PLC

yang dimana peralatan tersebut dikontrol lewat komputer yang telah disetting

sedemikian rupa fungsi dan prinsip kerjanya. Dalam program PLC memili ki

bagian-bagian penting yang mendukung kelancaran program PLC seperti CPU,

Konsol CPU, memori dan Catu Daya PLC Serta peralatan penghubung yang lain

misalnya kontaktor, relay, timer, motor induksi 3 fasa.

5.2 saran

semoga dalam penulisan praktikum ini dapat bermanfaat bagi pembaca

serta dapat meningkatkan pola belajar kita disiplin ilmu dibidang elektro teori

maupun praktek.

33

DAFTAR PUSTAKA

https://rekayasalistrik.wordpress.com/2013/03/03/cara-kerja-kontaktor. Diakses

25 Mei 2015

https://Pengertian PLC dan Jenis-jenis PLC Electronic Control.html. Diakses 25

Mei 2015

34