ta. plc

PROYEK AKHIR

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL START / STOP MOTOR AC MENGGUNAKAN

PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

Auriza Saputra

NRP. 7203 030 055

Dosen Pembimbing: I Gede Puja Astawa, ST.MT

NIP. 132 102 837

JURUSAN TEKNOLOGI TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

SURABAYA 2006

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL START / STOP MOTOR AC MENGGUNAKAN PLC

( PROGRAMABBLE LOGIC CONTROL)

Oleh :

AURIZA SAPUTRA 7203.030.055

Proyek Akhir ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk

Memperoleh Gelar Ahli Madya ( A.Md ) di

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Disetujui oleh :

Tim penguji proyek akhir: 1. Ir. Nur Adi Siswandari, MT NIP : 132 093 220 2. Ir. Sulistyo MB NIP : 131 651 429 3. Ir. Anang Budikarso, MT NIP : 131 793 744

Dosen Pembimbing: 1. I Gede Puja Astawa, ST, MT NIP : 132 102 837

Mengetahui

Ketua Jurusan Telekomunikasi

Drs. Miftahul Huda,MT NIP. 132 055 257

ABSTRAK Penggunaan motor induksi 3phasa banyak terdapat dalam dunia

industri, dikarenakan bentuknya yang sederhana, harganya yang murah dibanding jenis motor yang lain, mudah perawatannya dan sangat cocok dipergunakan untuk proses di industri. Tetapi ada satu permasalahan yang terjadi saat motor start. Karena saat start awal motor induksi 3 phasa tersebut akan mengalami overshoot yang tinggi. Hal ini menyebabkan arus yang diserap saat itu sangatlah besar yang tentu saja memerlukan pemakaian daya / energi yang besar, sehingga kurang efektif dan disamping itu apabila proses produksi di industri tersebut memerlukan kondisi yang stabil dari awal sampai akhir produksi. Maka hal tersebut sangat tidak menguntungkan. Oleh karena itu dibuat sistem kontrol yang bisa membuat start pada motor tidak mengalami overshoot yang tinggi dengan cara memberi hubungan star-delta pada sistem motor tersebut.

Pembuatan sistem star-delta ini dilakukan dengan menggunakan dua sistem yaitu secara manual dan otomatis. Dimana pembuatan secara manual menggunakan kontaktor magnetik dan timer yang digunakan untuk mengontrol starting pada motor, dan yang otomatis menggunakan PLC (Programabble Logic Control).

ABSTRACT

Using motor induction three phases many in the worlds of industry because of many the forms of simple, it is prices cheap the comperation other motor induction. Easy to keep and very suitable to used for process of industry. But there is one problem when using start motor induction there process will be high overshoot. At that time causes stream are absorted very biggest. And need use the big power and energy. So isn’t effective and beside that when process of production in the industry. It means kind of need condition in the first until the last of production so is that bad very unlucky. So is make the system of control that can make starting to motor induction. There isn’t over shoot which is high with the give conduction star delta in that motor induction. Manufacture system star delta do it with use two system are by manual and by automatic use PLC.

Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh

Syukur Alhamdulillah Penulis panjatkan kepada Allah SWT karena hanya dengan rahmat, hidayah dan inayah-Nya Penulis

dapat menyelesaikan proyek akhir ini dengan judul :

“Rancang Bangun Sistem Kontrol Start / Stop Motor Menggunakan PLC

(Programabble Logic Control) ”

Pembuatan tugas akhir ini dan penulisan buku ini digunakan sebagai salah satu syarat akademis untuk memperoleh gelar

Ahli Madya (A.Md.) di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Selama penyusunan buku proyek akhir ini, banyak

hambatan-hambatan yang ditemui oleh penulis.dengan rahmat Allah YME dan bimbingan dari dosen pembimbing serta kemauan

yang keras sehingga semua hambatan dan permasalahan dapat teratasi dengan baik..

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan

dalam perancangan dan pembuatan buku proyek akhir ini. Oleh karena itu besar harapan Penulis terhadap saran dan kritik dari para pembaca. Dan semoga buku ini dapat memberikan manfaaat bagi para mahasiswa Politeknik Elektronika Negeri Surabaya pada umumnya dan dapat memberikan nilai lebih untuk para pembaca pada khususnya. Wassalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.

Surabaya, 24 Juli 2006

Penyusun

Dalam pelaksanaan dan pembuatan proyek akhir ini penulis

banyak menerima dan bantuan dari berbagai pihak. Penulis bersyukur sebesar– besarnya kepada Allah SWT atas semua karunia, rizki dan kasih sayang yang telah diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir ini dengan baik. Dan tanpa menghilangkan rasa hormat, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak–pihak yang telah membantu antara lain:

1. Ibu dan Ayah tercinta, yang telah memberikan dukungan doa,

motivasi, dana, kasih sayang dan segala-galanya yang tidak akan bisa penyusun berikan. .

2. Bapak Dr. Ir. Titon., M.Eng, selaku Direktur Politeknik Elektronika Negeri Surabaya.

3. Bapak Drs. Miftahul Huda, MT selaku Kepala Jurusan Telekomunikasi Politeknik Elektronika Surabaya.

4. Bapak I Gede Puja Astawa, ST selaku dosen pembimbing. Terima kasih telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan atas semua semangat yang bapak berikan.

5. Bapak Agus Lab. Telkom yang telah memberikan semangat baru kepada penulis.

6. Seluruh Dosen Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. 7. Seluruh Asisten Dosen dan teknisi PENS–ITS. Bapak Hariono

selaku asisten laboratorium T.S.T 8. Seluruh keluarga besar PENS-ITS. 9. Semua teman-teman kelas 3 telkom, khususnya 3 telkom B.

“kapan-kapan camping lagi yuk” “chayoo HIMA TB” 10. Rekan-rekan penghuni lab. Tikus (rahma ma ali) 11. Untuk sahabat-sahabatku khususnya buat kamu hadi “thanks yaa

buat semua bantuan kamu, dah minjemin aku buku, dah ngasih ide-ide baru, minjemin alat, pokoknya dah banyak banget bantuan kamu . Tak doain cicilane biar cepet lunas”

12. Keluarga besar yang ada dirumah kranggan. Makasih yaa bu Rom, bapak Is, mbak Yun and mas Oyek. Buat semua-muanya

13. Makasih juga buat CPUku. Yang tiap hari mau diajak bergadang buat nyelesein buku ini.

14. Buat seseorang yang ada di “Prigen”. 15. Buat sahabatku, adekku Chepy “thank’s yaa selalu memberikan

semangat buat aku”

16. Kepada semua teman–teman yang telah membantu dan memberi saran ke penulis, terima kasih atas semuanya. Dan itu penulis jadikan sebagai tampungan dan bahan untuk introspeksi diri kembali. Mungkin aku telah banyak membuat kesalahan baik besar maupun kecil, sengaja maupun tidak disengaja. Maaf yang sebesar–besarnya.

17. Semua yang membaca buku ini semoga bermanfaat dan berguna bagi kita semua dan ilmu pengetahuan.

Dan pihak – pihak lain yang banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan Proyek Akhir yang tidak mungkin disebutkan semuanya disini. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih yang tak terhingga Semoga Allah SWT membalas atas semua kebaikan dan bantuan dari kalian semua dengan sesuatu yang lebih baik.

DAFTAR ISI

Lembar Judul ………………………………………………….. i Lembar Pengesahan …………………………………………… ii Abstrak ………………………………………………………… iii Abstract ………………………………………………………... iv Kata Pengantar ………………………………………………… v Ucapan Terima Kasih …………………………………………. vi Daftar Isi ………………………………………………………. viii Daftar Gambar ………………………………………………… xi Daftar Tabel …………………………………………………… xii BAB 1 PENDAHULUAN …………………………………….. 1

1.1 Latar Belakang …………………………………… 1 1.2 Tujuan ……………………………………………. 1

1.2.1 Tujuan Umum ……………………………… 1 1.2.2 Tujuan Khusus ……………………………... 2

1.3 Permasalahan ………...…………………………... 2 1.4 Batasan Masalah ….…………………………….. 2 1.5 Sistematika Pembahasan ………………………… 2

BAB 2 TEORI PENUNJANG ………………………………… 5 2.1 Motor Induksi ......................................................... 5

2.1.1 Konstruksi Motor Induksi ………………… 5 2.1.2 Rotor Tipe Would (Belitan) ………………. 6 2.1.3 Rotor tipe Squirrel Cage (Sangkar Bajing)…. 6 2.2 Starting Motor Induksi …………………………... 7 2.3 Kontaktor Magnetis ……………………………… 10 2.4 Pengenalan PLC …………………………………. 10

2.4.1 PLC (Programmable Logic Control ) ……… 12 2.4.2 Perbedaan PLC dengan Komputer ................. 13

2.5 Bagian – bagian PLC ............................................... 14 2.5.1 Unit Input / Output ........................................ 15 2.5.2 CPU (Central Prosesing Unit) ........................ 15 2.5.3 Unit Programing Device ................................ 17

2.6 Hal Penting Dalam Menggunakan PLC .................... 17 2.7 Keuntungan PLC ..................................................... 18 2.8 Pemrograman .......................................................... 19

2.8.1 Ladder Diagram dan Mnemonic Code ........... 19

2.8.2 NO (Normally Open) dan NC (Normally Close) ……………………………………….

20

2.8.3 Instruksi Umum ............................................... 20 2.8.3.1 Load dan Load Not ............................... 20 2.8.3.2 And dan And Not .................................. 21 2.8.3.3 Or dan Or Not ..................................... 22 2.8.3.4 Kombinasi AND dan OR Instruksi ....... 22 2.8.3.5 Out dan Out Not ................................... 23 2.8.3.6 Instruksi End ....................................... 24 2.8.3.7 And Load dan Or Load ……………… 25 2.8.3.8 Timer ………………………………… 26 2.8.3.9 Counter ……………………………… 28

BAB 3 PERENCANAAN DANPEMBUATAN ALAT ............... 31

3.1 Umum ………………………………………... 31 3.2 Diagram Blok Sistem ………………………... 32 3.3 Rangkaian Kontrol …………………………... 35 3.4 Rangkaian daya ……………………………… 36 3.5 Rangkaian Sekuensial ……………………….. 36 3.6 Mnemonic Code ............................................... 38

3.7 Rangkaian Pembalik Putaran .......................... 40 3.7 Hasil Rancangan dan Pembuatan Hardware 41

BAB 4 PENGUKURAN DAN ANALISA ……………….…… 43

4.1 Pendahuluan ……………………………………….. 43 4.2 Pengujian Rangkaian Kontrol ……………………… 43 4.3 Pengujian Rangkaian Daya ………………………... 44 4.4 Pengujian Rangkaian Sekuensial dan Program

Mnemonic Code pada PLC .......................................

46 4.5 Perbandingan antara arus hubungan bintang dengan

arus pada hubungan segitiga .....................................

50 4.6 Pengujian Terhadap rangkaian Pembalik Putaran ..... 52 BAB 5 PENUTUP 53

5.1 Kesimpulan ………………………………………. 53 5.2 Saran ……………………………………………… 54

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………….. 55

LAMPIRAN ………………………………………….................. 57 I. Praktikum Kontrol Otomatis Start / Stop Motor AC Dengan

Hubungan Star – Delta ................................................................

57 II.Praktikum Kontrol Otomatis Start / Stop Motor AC Dengan

Hubungan Star – Delta Dengan Menggunakan PLC (Programabble Logic Control) ...................................................

60 III. Praktikum Kontrol Otomatis Start / Stop Menggunakan 2

Motor AC Secara Bergantian Dengan Hubungan Star – Delta

63 IV. Praktikum Kontrol Otomatis Start / Stop 2 Motor AC Secara

Bergantian Dengan Hubungan Star – Delta ............................

66

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...................................................... 71

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan Bintang ...............................................

7

Gambar 2.2 Hubungan Segitiga .............................................. 7 Gambar 2.3 Diagram fasor 3fase hubungan bintang ...............

8

Gambar 2.4 Diagram Fasor 3fase Hubungan Delta ................ 10 Gambar 2.5 Bagian-bagian PLC …………………………….

14

Gambar 2.6 Kondisi NO dan NC …………………………… 20 Gambar 2.7 Ladder Diagram Instruksi LD dan LD Not ......... 20 Gambar 2.8 Ladder Diagram Instruksi AND dan AND Not .. 21 Gambar 2.9 Ladder Diagram Instruksi OR dan OR Not ……. 22 Gambar 2.10 Ladder Diagram Instruksi Kombinasi AND dan

OR .......................................................................

23 Gambar 2.11 Ladder Diagram Instruksi OUT dan OUT Not ... 23 Gambar 2.12 Ladder Diagram Instruksi END .......................... 24 Gambar 2.13 Ladder Diagram Instruksi AND LOAD .............. 25 Gambar 2.14 Simbol Timer ………………………………….. 26 Gambar 2.15 Ladder Diagram Timer ....................................... 27 Gambar 2.16 Timing Diagram Rangkaian Timer …………... 28 Gambar 2.17 Simbol Counter ………………………………. 28 Gambar 2.18 Ladder Diagram Rangkaian Counter …………. 29 Gambar 3.1 Sistem Blok Diagram ........................................ 32 Gambar 3.2 Magnetic kontaktor ........................................... 33 Gambar 3.3 Motor 3phasa ..................................................... 33 Gambar 3.4 Timing – Relay .................................................. 34 Gambar 3.5 PLC .................................................................... 35 Gambar 3.6 Rangkaian Kontrol ............................................ 35 Gambar 3.7 Rangkaian daya ................................................. 36 Gambar 3.8 Rangkaian Sekuensial ....................................... 37 Gambar 3.9 Rangkaian Pembalik Putaran ............................. 40 Gambar 3.10 Tampilan Box Panel .......................................... 41 Gambar 3.11 PLC yang telah di pasang inputan ..................... 42 Gambar 4.1 Hubungan Segitiga ............................................ 51 Gambar 4.2 Hubungan Bintang ............................................. 51

B A B 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejalan dengan perkembangan teknologi di era globalisasi dewasa ini yang semakin canggih, pemerintah mencanangkan pembangunan dibidang industri dan teknologi sehingga kita dituntut untuk menyumbangkan kreatifitas dan daya pikir serta memberikan sesuatu yang berguna untuk memajukan dunia perindustrian.

Pada aplikasi suatu industri tidak akan lepas dari peranan motor (dalam hal ini motor induksi 3 phasa / motor AC 3 phasa). Dikarenakan bentuknya yang sederhana, harganya yang murah dibanding jenis motor yang lain, mudah perawatannya dan sangat cocok dipergunakan untuk proses di industri. Namun yang terjadi kendala / persoalan disini adalah saat start awal motor induksi 3 phasa itu sendiri, karena saat start awal motor induksi 3 phasa tersebut akan mengalami overshoot yang tinggi. Hal ini menyebabkan arus yang diserap saat itu sangatlah besar yang tentu saja memerlukan pemakaian daya / energi yang besar, sehingga kurang efektif dan disamping itu apabila proses produksi di industri tersebut memerlukan kondisi yang stabil dari awal sampai akhir produksi. Maka hal tersebut sangat tidak menguntungkan. Oleh karena itu dibuat sistem kontrol yang bisa membuat start pada motor tidak mengalami overshoot yang tinggi dengan cara memberi hubungan star-delta pada sistem motor tersebut.

1.2 Tujuan Tujuan dari proyek akhir ini dibagi menjadi beberapa macam diantaranya sebagai berikut : 1.2.1 Tujuan Umum

• Untuk melengkapi persyaratan akademis pada jurusan teknik telekomunikasi di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya – ITS guna gelar Ahli Madya Politeknik.

1.2.2 Tujuan Khusus • Pembuatan sistem start stop motor AC 3phasa dengan

menggunakan PLC. • Memperhalus start awal pada motor induksi dengan hubungan

Bintang ( Y ) Segitiga ( ∆ ). • Pembuatan Modul Praktikum Kontrol Otomatis.

1.3 Permasalahan

Permasalahan pada proyek akhir ini menitikberatkan pada sistem kontrol dimana sistem kontrol tersebut digunakan untuk menjalankan motor AC 3 phasa dengan hubungan star-delta. Disini menggunakan dua motor, dimana jika 1 motor mati, maka secara otomatis motor 2 akan menyala. Dan Proyek Akhir ini dirancang dalam dua sistem. Sistem yang pertama yaitu menyalakan motor secara manual dengan menggunakan tombol ON / OFF pada box panel. Sistem yang kedua yaitu menyalakan motor secara otomatis dengan menggunakan PLC (Programmable Logic Control).

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dari proyek akhir ini, kami lebih menfokuskan pada sistem kontrolnya saja. Dan untuk mengganti sistem dari manual ke otomatis menggunakan saklar putar, PLC akan menyala jika posisi saklar putar di posisi otomatis dan untuk mengoperasikan motor dengan menggunakan PLC harus menonaktifkan timer pada box panel. Selain itu motor diatur untuk berputar pada satu arah saja, dan jika motor 1 mati motor 2 tidak langsung berputar, tetapi mempunyai delay 5 detik. Karena outputan dari PLC hanya ada 8 output, maka ada beberapa perbedaan antara sistem kontrol yang menggunakan PLC dengan sistem kontrol yang manual.

1.5 Sistematika Pembahasan

Proyek Akhir yang kami susun mempunyai sistematika pembahasan sebagai berikut :

1. BAB I : PENDAHULUAN.

Pada bab ini berisi uraian singkat mengenai pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang pembuatan alat, tujuan yang ingin dicapai, permasalahan pada proyek akhir, batasan permasalahan pada proyek akhir, serta sistematika pembahasan.

2. BAB II : TEORI PENUNJANG.

Pada bab ini berisi ulasan literatur literatur, teori dasar serta referensi yang digunakan sebagai acuan dalam perencanaan dan pembuatan proyek akhir.

3. BAB III : PERENCANAAN DAN PEMBUATAN HARDWARE

Pada bab ini berisi tentang perencanaan serta realisasi rangkaian yang mencakup blok diagram rangkaian, menguraikan tentang pembuatan hardware / program pada PLC.

4. BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISA.

Pada bab ini berisi tentang hasil dari pengujian dan analisa terhadap alat yang telah dibuat.

5. BAB V : PENUTUP.

Pada bab ini berisi kesimpulan dari data yang telah ada dan juga tentang saran.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Motor Induksi Penemuan motor induksi pada tahun 1880 melengkapi produksi, transisi dan penggunaan sistem tenaga listrik AC, dimana pada saat itu terjadi kompetisi antara sistem DC dan AC untuk penggunaan umum. Semua konsep sistem AC 3phasa, termasuk motor induksi merupakan pengembangan dari seorang insinyur Yugoslavia bernama Nikola Tesla. Sistem beliau dipatenkan pada tahun 1888. Aplikasi terbesar pertama dari sistem AC 3phasa Tesla adalah Niagara Falls Hydroplant. Saat ini hampir setiap motor yang digunakan di industri adalah motor induksi 3phasa. Motor induksi tidak membutuhkan hubungan elektrik (berupa konduktor) terhadap kumparan rotor yang terhubung singkat (short circuit) Magnetic Flux berputar melintasi celah udara menghubungkan rangkaian tertutup rotor. Pada saat rotor berputar tidak serempak dengan Magnetic Flux, maka tegangan dikalkulasikan kepada rotor tersebut. Hal ini sesuai dengan hukum faraday. Fakta yang membuktikan bahwa arus rotor timbul dari induksi, maka motor listrik ini dinamakan motor induksi. Motor induksi juga disebut juga sebagai motor tidak sinkron karena rotor berputar tidak serempak dengan putaran Magnetic Flux. Motor induksi mempunyai kelebihan diantaranya harganya murah dan pemeliharaannya mudah. Kecepatan motor induksi hampir dapat dikatakan konstan, apabila terjadi penurunan kecepatan hanya berkisar beberapa persen saja. Hal ini terjadi pada saat motor berbeban.

Motor induksi merupakan salah satu jenis yang paling banyak digunakan dalam industri. Oleh karena itu di dalam motor induksi terdapat kelebihan–kelebihan dibandingkan dengan motor yang lainnya. Kontruksinya lebih sederhana, jumlah pada motor induksi tidak terdapat komutator. 2.1.1 Konstruksi Motor Induksi Konstruksi motor ini seperti halnya motor lisrik yang sering kita jumpai. Rotor motor induksi terdiri dari dua tipe yaitu : 1. Tipe Would (belitan) 2. Tipe Square cage (sangkar bajing)

2.1.2 Rotor Tipe Would (Belitan) Motor induksi tipe rotor would mempunyai rotor dengan belitan kumparan 3phasa sama dengan kumparan stator. Dari rotor juga mempunyai kutub yang sama. Karakteristik motor induksi ini adalah sebagai berikut : Jika didalam rangkaian rotor dipasangkan tahanan luar yang besarnya berbeda-beda, maka akan didapatkan kopel maksimum yang berbeda pula. Sehingga dengan kata lain, kopel maksimum motor dapat dicapai dengan besarnya tahanan luar yang dipasang ke rotor. Penambahan tahanan luar sampai dengan harga tertentu dapat membuat kopel mula mencapai harga maksimumnya. Pada umumnya untuk mendapatkan kopel mula yang besar dari motor induksi rotor tipe wound adalah dengan memperbesar tahanan rotor. Cara menambah besarnya tahanan seri luar tersebut melalui cincin. Selain untuk menghasilkan kopel mula yang besar, tahanan luar diperlukan untuk membatasi arus mula yang besar pada saat start. Disamping itu, dengan mengubah besarnya tahanan luar, maka kecepatan motor dapat diatur pula. 2.1.3 Rotor Tipe Squirrel Cage (Sangkar Bajing) Motor induksi rotor sangkar adalah jenis motor induksi yang paling sederhana dan paling umum digunakan daripada motor listrik jenis lainnya. Konstruksi rotor motor induksi rotor sangkar terdiri dari sejumlah batangan–batangan tembaga yang diletakkan dalam alur–alur rotor dengan ujung–ujungnya dihubungkan singkat dengan menggunakan cincin. Sehingga dengan demikian motor induksi rotor sangkar tidak dapat dihubungkan dengan tahanan seri pada rotornya, karena rotor selalu terhubung singkat. Karakteristik kopel putaran dari motor induksi sangat dipengaruhi oleh besar / kecilnya tahanan rangkaian sekunder (R 2 ). Hal ini akan berpengaruh pada putaran, kopel maksimum dan kopel start. Oleh karena itu rangkaian rotor motor induksi ini terhubung singkat, maka kopel putarannya realtif sesuai dengan besar tahanan sekunder. Agar diperoleh kurva kopel putaran yang sesuai dengan beban, maka hal ini sapat dicapai disaat pembuatannya. Biasanya hal ini dilakukan dengan membuat bentuk dari alur tempat batangan tembaga sedemikian rupa sehingga diperoleh suatu rotor yang mempunyai tahanan sesuai dengan desain.

2.2 Starting Motor Induksi Pada motor induksi dapat secara langsung dihubungkan dengan

tahanan pada kumparan rotor. Kebanyakan pada motor dapat distart secara langsung. Secara umum, untuk mesin-mesin besar, untuk lebih berhati-hati yaitu dengan mengurangi arus start, biasanya dengan jalan mengurangi tegangan, tegangan yang digunakan pada terminal motor dikurangi juga dengan supply pada motor melalui transformator 3 phasa atau dengan menggunakan hubungan bintang dari belitan untuk starting dan merubah menjadi hubungan delta setelah rotor mempunyai percepatan.

Gambar 2.1 Hub Bintang

Gambar 2.2 Hub Segitiga

Hubungan bintang akan mengurangi arus line dan torsi starting sekitar 3 kali dibandingkan dengan hubungan delta. Ketika motor telah berjalan kurang lebih 80% dari normal maka spesial kontaktor akan menghubungkan kembali belitan-belitan tersebut menjadi hubungan delta untuk operasi normal. Hubungan ini harus dibawa keluar dengan cepat dan selanjutnya untuk menghilangkan arus start yang tinggi. Hubungan star-delta tidak digunakan bila tegangan supply melampaui 3 kv, motor–motor besar menggunakan autotransformer untuk mengurangi arus start.

Hubungan bintang kadang-kadang dikenal sebagai sistem hubungan Ỳ. Cara penyambungan yang mengaliri suatu beban setimbang resistif diberikan pada gambar 2.1. Untuk jelasnya notasi pada jala-jala ( LL IV , ) dan fase ( pp IV , ) hanya

diperlihatkan untuk satu fase. Jelas LI = PI , yakni pada hubungan bintang arus jala-jala sama dengan arus fase. Diagram fasor (gambar 2.3) berfungsi sebagai pembantu untuk menentukan hubungan antara jala-jala dan tegangan fase. Tegangan antara dua jala-jala adalah beda fasor dari dua tegangan. Dengan demikian salah satu fasor tegangan fase dibalik agar menghasilkan minus ( PV yakni - PV ). Dari geometri gambar.

Gambar 2.3 Diagram fasor 3fase hubungan bintang

P

L

V

V21

= cos 30º

LV21

= PV x 321

LV = 3 PV

Tegangan jala-jala adalah 3 kali tegangan fase ( 3 = 1,73) Pada sebuah beban setimbang, rumus umum untuk daya tiga fase menjadi : P = 3 V I cos ф, dimana nilai V dan I adalah nilai jala-jala.

Hubungan delta juga disebut hubungan mesh. Skema umum

dapat dilihat pada gambar 2.2. juga untuk penyederhanaan, yang ditandai hanya satu pasang nilai fase dan jala-jala.

Disini LV = PV , yakni untuk hubungan delta tegangan, jaringan sama dengan tegangan fase. Dari diagram fasor (gambar 2.4), arus jala-jala sama dengan selisih faktor dari dua arus fase.

P

L

I

I21

= cos 30º

jadi LI21

= PI x 321

maka LI = 3 PI

Arus jala-jala adalah 3 kali arus fase. Seperti sebelumnya rumus umum untuk daya 3 fase menjadi :

P = 3 V I cos ф, dimana V dan I adalah nilai jala-jala.

Gambar 2.4 Diagram Fasor 3fase Hubungan Delta

2.3 Kontaktor Magnetis

Kontaktor magnetis sama dalam operasinya dengan relay elektromekanis (EMR). Keduanya mempunyai keistimewaan penting yang umum yaitu kontaktor bekerja apabila kumparan diberi energi.

The National Electrical Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakkan secara magnetis untuk menyambung atau membuka berulang-ulang rangkaian daya listrik. Tidak seperti relay kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tesebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor dan motor listrik.

2.4 Pengenalan PLC Pada saat PLC belum ditemukan, manusia telah mengenal berbagai macam sistem kontrol, tapi masih konvensional, artinya sistem yang dikenal tersebut masih berdiri sendiri-sendiri, seperti relay elektromagnetik. Dari beberap kontrol tersebut, seperti relay yang sudah berintegrasi menjadi sebuah panel. Adanya panel kontrol ini yang mengilhami terciptanya Programmable Logic Control (PLC), karena pada prinsipnya PLC terdiri dari himpunan beberapa model kontrol yang bergabung dalam suatu alat. Seiring itu juga dikembangkan relay yang dapat beroperasi pada kecepatan yang tinggi yang disebut relay transistor, karena itu PLC memiliki Output Relay Elektromagnetic dan Output Relay Transistor dimana relay transistor berfungsi untuk kontrol kecepatan tinggi seperti High Speed Counter, Pulsa, PWM, dll.

Sistem kontrol PLC akan sangat berguna bila dipergunakan pada operasi yang berulang-ulang dalam proses industri secara sequensial. Sistem sequensial akan sangat sulit diprogam kembali untuk proses produksi yang berubah dan sering dibongkar, yang kemudian didesain kembali secara lengkap. Saat ini telah banyak industri yang melakukan pengambilan keputusan logic, timing, counter (up/down), rekaman proses sekuensial, operasi aritmatik, laporan pengembangan, penanganan informasi, debugging, visualisasi, dan throubleshooting. Selanjutnya pada dekade 60-an atau tepatnya pada tahun 1969, sebuah perusahaan perangkat elektronik, yaitu madicon (sekarang sebagian dari Gold Electronics) mulai memperkenalkan PLC melalui salah satu divisi perusahaan tersebut (Generals Motors Hydramatic Division) khususnya untuk pengembangan motor hidrolik. Kemudian beberapa perusahaan seperti : Allen Bradly, General Elektric, GEC, Siemens, dan Westinghouse yang memproduksinya dengan harga standart dan dengan kemampuan tinggi. Pemasaran PLC dengan harga rendah didominasi oleh perusahaan-perusahaan dari jepang seperti : Mitshubishi, Omron, Toshiba. Sekarang sistem kontrol sudah meluas sampai ke seluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data dan sistem monitor terpusat. Sistem kontrol logika konvensional tidak dapat melakukan hal – hal tersebut dan PLC diperlukan untuk itu. Berikut adalah perbedaan sistem kontrol konvensional dengan sistem kontrol PLC.

Tabel 2.1 : Perbedaan Wired Logic dan PLC

Keterangan Wired Logic PLC

Peralatan kontrol (hardware)

Tujuan khusus Tujuan umum

Perubahan/penambahan Pada operasi khusus

Sulit Mudah

Skala kontrol Kecil, sedang Sedang, besar Periode pelayanan Beberapa hari Cepat Pemeliharaan (oleh pemakai dan pembuat)

Sulit Mudah

Tingkat keandalan Tergantung desain Sangat tinggi

2.4.1 Programmable Logic Control (PLC) Programmable Logic Control (PLC) adalah suatu peralatan

elektronika digital yang dapat memprogram memori untuk menyimpan instruksi–instruksi dan melaksanakan fungsi khusus seperti logika, sekuensial, timer, counter dan aritmatika untuk kontrol mesin dan proses.

Programmable Logic Control (PLC) adalah tipe sistem kontrol yang memiliki input device yang disebut sensor, kontroller serta output device. Peralatan yang dihubungkan pada PLC yang berfungsi mengirim sebuah sinyal ke PLC disebut Input device. Sinyal input masuk ke Programmable Logic Control (PLC) disebut input point. Input point ini ditempatkan dalam lokasi memori sesuai dengan statusnya on dan off. Lokasi memori ini disebut lokasi bit. CPU dalam suatu siklus prosees yang normal memantau keadaan dari input point dan menjalankan on dan off sesuai dengan input bitnya. Demikian juga dengan output bit dalam memori dimana output poin pada unit ditempatkan, mengirimkan sinyal output ke output device. Output bit akan on untuk mengirimkan sebuah sinyal ke peralatan output melalui output point. CPU secara periodik menjalankan output point on atau off sesuai dengan status dari output bit. Sistem kontrol adalah Programmable Logic Control (PLC) dan seluruh peralatan I/O device yang digunakan untuk mengontrol sistem eksternal. Sebuah sensor yang mengirim informasi adalah input device yang merupakan bagian dari sistem kontrol. Tabel dari peralatan input (sensor), controller dan output dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 : Peralatan input, output serta controller dari PLC

Input Device Controllers Output Device Circuit breaker Level switch Limit switch Motor starter Proximiti switch Photoelectric switch Push button Relay contacs Selector switch

Counter Logic unit Relays Timer

Alarm Control relay Fans Horn Light Motor starter Selenoids Valves

Selintas Selintas PLC hanya berfungsi sebagai kontrol ON dan OFF saja ( komentar banyak orang yang belum mengetahui fungsi PLC lebih dalam ). Sebenarnya banyak hal yang dapat dilakukan oleh PLC, Programmable Logic Control (PLC) dapat melakukan tiga macam tipe kontrol yaitu : 1. Kontrol Sekuensial

Pengganti relay kontrol logic konvensional. Pewaktu / pencacah. Pengganti Pengontrol Card ( PCB ). Mesin kontrol Auto / Semi – Auto / Manual dari berbagai

proses di industri 2. Kontrol Canggih

Operasi Aritmatik. Penanganan Informasi. Kontrol Analog ( suhu, tekanan, dan lain – lain ). PID ( Propotional Integrator Differensiator ). Fuzzy Logic. Kontrol motor servo.

3. Kontrol Pengawasan

Proses monitor dan alarm. Monitor dan diagnose kesalahan. Antar muka dengan komputer ( RS-232C/RS-442). Antar muka dengan printer /ASCII Jaringan kerja otomatisasi pabrik. Local Area Network. Wide Area Network.

2.4.2 Perbedaan PLC dengan Komputer

Perbedaan utama antara Programmable Logic Control (PLC) dengan komputer adalah kemampuan Programmable Logic Control (PLC) beroperasi dalam lingkungan yang keras (hard environment), perbedaaan dalam hal pemrograman serta kemudahan dalam menyelesaikan masalah dan pemeliharaannya.

Programmable Logic Control (PLC) dirancang untuk dapat beroperasi dalam lingkungan industri yang kotor (berdebu), tingkat kebisingan yang tinggi, fluktuasi temperatur yang besar (0° - 60°) dan kelembaban relatif antara 0% - 95%. Air Conditioning yang biasanya

diperlukan untuk komputer, dalam pemakaian Programmable Logic Control (PLC) tidak diperlukan.

Pada Programmable Logic Control (PLC), untuk pemrograman ladder diagram dengan standart simbol relay yang telah digunakan sebelumnya dalam kontrol sekuensial. Ladder diagram ini kemudian diubah menjadi kode mnemonic code yang dapat langsung dimasukkan ke programming console.

Perbedaan yang lain antara keduanya yaitu dalam hal penyelesaian masalah dan pemeliharaannya. Pemeliharaan Programmable Logic Control (PLC) dapat dilakukan oleh seorang teknisi dengan minimal training. Sebagian besar pemeliharaannya dilakukan dengan memindahkan modul-modulnya. Programmable Logic Control (PLC) memiliki program diagnose yang dapat digunakan oleh seorang teknisi untuk mengetahui lokasi dari modul yang rusak, sedang untuk sebuah komputer, perawatannya mambutuhkan seorang ahli elektronika untuk pemeliharaannya.

2.5 Bagian-bagian PLC

Ada tiga komponen utama yang menyusun PLC yaitu : Central Processing Unit (CPU), input / output, dan programming device. Seperti digambarkan pada blok diagram 2.5. Sedangkan komponen lainnya adalah seperti : power supply, recorder player / tape atau disk, optional remote interconnection, dan optional remote master computer. CPU bekerja berdasarkan mikroprosesor yang bekerja menggantikan fungsi relay, counter, timer, dan sequences. Karenanya programmer bisa membuat rangkaian yang menggunakan fungsi – fungsi relay diatas.

Gambar 2.5: Bagian-bagian PLC

2.5.1 Unit Input / Output Berfungsi untuk mendeteksi kondisi on-off sinyal yang

diterima dari peralatan luar yang dihubungkan ke bagian input/output, juga menyesuaikan sinyal tegangan kedalam arus level / tingkat konstan serta menghilangkan sinyal yang tidak terpakai, kemudian diimplementasikan ke peralatan yang akan dikontrol.

Terdapat modul input analog pada beberapa PLC, seperti CQM1-AD041 dari sebuahSYSMAC CQM1 yang mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal digital. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi nomor-nomor dari word input yang input unit analognya tergantung oleh pembatasan angka dari point input dari unit-unit input analog ke maksimum 2 unit input analog. Pengubahan data ditempatkan pada word input yang dialokasikan ke unit input analog. Pengubahan data dilakukan hanya jika membaca isi word input. Unit input analog memiliki batasan tegangan sinyal input dari (-10 s/d +10) V, (0 s/d 10) V, dan (1 s/d 5) V. Beberapa dari batasan tersebut dapat dikombinasikan secara bebas dengan CQM-AD041 yang mempunyai batasan arus sinyal input dari 4 sampai 20 mA. Unit input analog diakui sebagai nilai rata-rata fungsi pemrosesan sehingga output stabil dalam mengkonversikan data. Unit ini juga diakui mendeteksi kabel yang putus, mendeteksi tidak terhubungnya beberapa kawat input yang sebelumnya telah terhubung ke unit input analog yang memberikan batasan input dari (4 s/d 20) mA atau (1 s/d 5) V.

Unit display digunakan untuk input program atau untuk memeriksa apa yang terdapat didalam memori. Dari unit ini dapat diketahui bentuk kode mnemoniknya atau ladder diagram yang telah kita masukkan, serta keadaannya saat dilakukan running program. Sehingga memudahkan untuk mengetahui benar atau salah program ladder atau kode mnemonik yang kita masukkan.

Jika hardware yang dikontrol PLC memerlukan input external yang lebih dari 16 jalur, maka pada PLC tipe CQM1 ini dapat ditambahkan/diekspand inputnya dengan cara menyeri panel input yang telah disediakan. 2.5.2 Control Prosessing Unit (CPU)

Unit ini berfungsi untuk memanggil, menterjemahkan, dan mengeksekusi program yang tersimpan dalam memori yang berasal dari unit input. Selain itu CPU juga menerima data yang berupa digit biner, aritmatik, dan operasi logika yang datanya disesuaikan dengan instruksi yang disimpan dalam memori. CPU dari sebuah PLC dibangun dari

sebuah mikroprosessor sebagai rangkaian pemroses sata yang bentuknya kecil dan terdapat dalam sebuah chip silicon tunggal.

Struktur internal dari sebuah PLC membandingkan hubungan iput dengan output, menyimpan dalam bentuk register dan mengontrol elemen yang disebut arithmatik dan logic unit (ALU). Interface dari sebuah I/O pada CPU digunakan untuk membaca data dari memori dan menulis data ke memori lewat jalur bus. CPU terdiri dari beberapa hal, antara lain: 1. Register Register digunakan dalam kebanyakan Central Processing

Unit, dimana elemen memori digunakan untuk menyimpan sejumlah bit untuk sementar waktu. Register tersebut terdapat dalam mikroprocessor. Sedangkan data register berada dalam RAM yang digunakan untuk menyimpan flag, counter, timer, dan beberapa tipe data yang lain. Setiap lokasi dari bit dapat menyimpan biner 1 atau 0. empat bit register dalam sebuah nible, berupa data 4 bit. Untuk register 8 bit tersimpan dalam sebuah byte, berupa data 8 bit. Sedangkan untuk register 16 bit tersimpan daslam sebuah word, berupa data 16 bit.

2. Flag register Keadaan sebuah bit (logika 1 atau 0) digunakan untuk

menunjukkan beberapa kondisi kejadian/peristiwa yang disebut flag. Register yang menyimpan beberapa bit flag disebut Flag Register.

3. Auxilary Relay Auxilary relay adalah elemen memori bit tunggal yang

berlokasi di RAM yang bisa dimanipulasi oleh programmer. Disebut auxilary karena dapat dimanipulasi sebagai internal relay bayangan. Auxilary relay dapat juga disebut holding relay yang dapat digunakan untuk menyimpan data saat catu daya mati.

4. Shift Register Beberapa bit yang tersusun didalam register dapat

dipindahkan dalam satu posisi yaitu ke kiri atau ke kanan dengan aplikasi pada shift command atau pulsa. Oleh sebab itu register tersebut dinamakan shift register dan dapat digunakan untuk aplikasi kontrol sekuensial.

5. Binery Counter Fungsi dari binary counter untuk menambah (ditambah satu)

atau mengurangi satu data biner yang tersimpan didalam register dan membandingkannya dengan dua register yang berbeda, counter digunakan untuk mencacah, misalnya untuk menghasilkan pulsa digital dari peralatan switching yang dihubungkan ke input port. Output biasanya dihasilkan setelah pulsa input dihitung / dicacah. Harga pengitungan yang dikehendaki disimpan dalam data register.

6. Timer CPU dibangun dari clock isolator yang mengontrol kecepatan

operasinya. CPU menggunakan sinyal clock untuk menghasilkan delay time. Delay time digunakan untuk menjaga output relay agar periodenya tetap.

7. Memory Karakteristik memory ini mudah dihapus. Data memori

mudah terhapus ketika terjadi keadaan mati oleh catu daya, begitu pula sebaliknya. Tipe umum memory meliputi semikonduktor memory dan magnetik disk.

2.5.3 Unit Programming Device

Berfungsi untuk memasukkan bahasa pemrograman, dalam hal ini ladder diagram, ke dalam EPROM PLC, ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain melalui Console Device, Komputer AT, dsb.

2.6 Hal Penting Dalam Menggunakan PLC Hal–hal yang perlu diperhatikan dalam memilih Programmable Logic Controller ( PLC ) adalah sebagai berikut : Input : a. Jumlah Input b. Type Input. Output : a. Jumlah Output. b. Type Output. Memory : a. RAM ( Random Access Memory ). b. EPROM ( Electrical Erasable Programmable

Read Memory). Memungkinkan penyimpanan yang permanen sekaligus dapat diubah dengan mudah.

Peripherial : a. Handheld Programming Console. b. SS – Ladder Support Software / SS – SYSMAC Support Software : PROM Writer. 2.7 Keuntungan PLC

PLC merupakan sistem kontrol yang kompatibel dengan desain sistem kontrol yang banyak di industri-industri dewasa ini, yang bukan merupakan model output-output saja, akan tetapi dapat mengakomodir sistem kontrol yang lebih komplek. PLC adalah komponen solid-state yang didesain untuk keperluan menggantikan fungsi-fungsi relay konvensional dan memiliki prinsip mikrokontroller sehingga bisa diisi program. PLC digunakan untuk kontrol dan operasi dari mesin-mesin pada proses manufaktur. Penggunaan PLC memiliki beberapa keuntungan antara lain : a. Flexibel Kontrol panel konvensional menggunakan relay–relay dan timer–timer tambahan atau pengubahan sistem hubungan untuk menanggapi dan memodifikasi atau spesifikasi tambahan, pengubahan jalur, pengalihan produk dan lain–lain. Sedangkan pada PLC hanya menggunakan pengubahan program yang telah ditulis pada memori. b. Peralatan dengan standart yang tinggi Kontrol panel konvensional telah diproduksi dengan cara bahwa setiap unit mempunyai spesifikasi tersendiri. Hal ini memerlukan waktu pembuatan yang lama dan kesulitan dalam pemeliharaan. Tapi dengan menggunakan PLC standarisasi panel kotrol dapat diperoleh. c. Kemudahan peralatan PLC menyediakan fungsi yang dapat memeriksa keadaan fasilitas dan program, sehingga apabila ada masalah atau kesalahan memungkinkan untuk melakukan perbaikan dengan cepat dibandingkan dengan unit kontrol lain. Indikator input dan output dengan cepat dan mudah diketahui pada sebuah sistem. Konfigurasi output yang menggunakan tipe relay plug – in. d. Rendahnya disipasi daya dan ringkas Sebagian besar komponen mengandung IC yang memiliki kemampuan tinggi dalam bentuk yang ringan dan ringkas. Oleh sebab itu dimungkinkan untuk membuat panel kontrol yang ringkas, sehingga mempunyai desipasi daya yang relatif rendah.

Selain dari keuntungan diatas, juga terdapat beberapa keuntungan lain dari PLC yang dapat diuraikan sebagai berikut :

Waktu implementasi proyek yang singkat. Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan. Biaya proyek dapat dikalkulasi dengan akurat. Training penguasaan teknik lebih cepat. Aplikasi kontrol yang luas. Berbagai macam jenis kontrol dapat diterapkan. Kontrol hardwarenya standard. Dapat menerima kondisi lingkungan industri yang berat.

Beroperasi secara normal dalam kondisi temperatur, humidity, fluktuasi tegangan dan noise yang berat.

2.8 Pemrograman

Untuk memprogram sebuah PLC terlebih dahulu kita harus mengenal atau mengetahui tentang organisasi dari memorinya. Ilustrasi dari organisasi memori adalah sebagai peta memori ( memori map ), yang space–nya terdiri dari kategori User Program dan Data table. User Program adalah dimana program logic ladder dimasukkan dan disimpan yang berupa instruksi – instruksi dalam format logic ladder. Setiap instruksi memerlukan satu word di dalam memori.

Data table dibagi menjadi dua kategori, yaitu : Status data dan number atau codes. Status adalah informasi ON / OFF yang dipresentasikan sebagai “I” dan “O”, Sedangkan informasi number atau code dipresentasikan sebagai grup dari bit yang disimpan dalam byte atau word location. Data table dibagi menjadi tiga seksi. 2.8.1 Ladder Diagram dan Mnemonic Code Untuk memudahkan dalam menulis dan memasukkan program pada PLC maka di butuhkan beberapa tahap dasar. Ladder diagram dari suatu program dibuat terlebih dahulu untuk memudahkan dalam penyusunan mnemonic code. Program bentuk mnemonic code dapat langsung dimasukkan ke CPU melalui program console. Ladder diagram terdiri dari suatu garis memanjang ke bawah dari sisi kiri dengan cabang–cabangnya menuju ke arah kanan. Garis memanjang ke bawah di sisi kiri disebut dengan busbar. Sedangkan cabang–cabangnya disebut dengan garis instruksi. Sepanjang garis instruksi ditempatkan kondisi–kondisi yang memimpin instruksi lain pada sisi kanan berikutnya. Kombinasi logic dari kondisi–kondisi ini menentukan kapan dan bagaimana instruksi pada sisi kanan dijalankan.

Dua garis ke coil vertical pada garis instruksi menunjukkan kondisi invers dari LD, AND, OR yaitu LD NOT, AND NOT atau OR NOT 2.8.2 Normally Open ( NO ) dan Normally Close ( NC )

Masing–masing kondisi dalam ladder diagram adalah ON/OFF, bergantung pada operand bit yang telah ditentukan. Normally Open adalah kondisi dimana suatu operasi akan berjalan jika operand bit ON. Jika operand bit OFF maka operasi tersebut berhenti. Normally Close adalah kondisi dimana suatu operasi akan berjalan jika operasi bit OFF, jika operand bit ON maka akan berhenti. Gambar 2.6 menunjukan instruksi 1 akan berjalan jika IR 00000 ON, dan instruksi 2 akan berjalan jika IR 00001 OFF.

Gambar 2.6 Kondisi NO dan NC 2.8.3 Instruksi Umum Instruksi umum adalah instruksi dasar dan sering digunakan dalam mengontrol peralatan dengan PLC 2.8.3.1 Load dan Load Not Kondisi awal dari suatu ladder diagram selalu berhubungan dengan instruksi LD dan LD NOT, ditunjukkan oleh gambar 2.7.

Gambar 2.7 Ladder Diagram Instruksi LD dan LD Not

Tabel 2.3 merupakan mnemonic code dari ladder diagram pada gambar 2.5. dimana pada instruksi LD, kondisi eksekusi ON jika IR 0000 ON. Pada instruksi LD Not Kondisi eksekusi ON jika IR 00001 OFF.

Tabel 2.3 Mnemonic Code Instruksi LD dan LD Not

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 Instruksi 00002 LD Not 00001 00003 Instruksi

2.8.3.2 AND dan AND Not

Jika ada dua atau lebih kontak yang tersusun seri pada suatu garis instruksi, maka instruksi pada kontak pertama adalah LD atau LD NOT dan kontak berikutnya adalah AND atau AND NOT.

Gambar 2.8 Ladder Diagram Instruksi AND dan AND Not

Table 2.4 merupakan mnemonic code dari ladder diagram pada gambar 2.8. Instruksi jika seluruh kontak berada pada kondisi ON, yaitu ketika IR 00000 ON, IR 00000 ON, IR 00001 OFF dan IR 00002 ON.

Table 2.4 Mnemonic Code Instruksi AND dan AND Not

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 AND Not 00001 00002 AND 00002 00003 Instruksi

2.8.3.3 OR dan OR Not Jika ada dua atau lebih kontak yang tersusun secara pararel

pada suatu garis instruksi, maka instruksi pada kontak pertama adalah LD atau LD NOT dan pada kontak berikutnya adalah OR atau OR NOT.

Gambar 2.9 Ladder Diagram Instruksi OR dan OR Not

Tabel 2.5 adalah mnemonic code dari ladder diagram pada gambar 2.9. instruksi akan ON jika salah satu dari ketiga operand dalam kondisi ON, yaitu ketika IR 00000 OFF atau IR00001 OFF atau IR 00002 ON.

Table 2.5 Mnemonic Code Instruksi OR dan OR NOT

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 OR Not 00001 00002 OR 00002 00003 Instruksi

Pada tabel diatas instruksi ON akan terus jika kontak 00001

tetap dipertahankan dalam kondisi OFF dan instruksi akan biasa di-ON dan di-OFF kan dengan salah satu dari kedua operand (00000 dan 00001), dengan syarat kondisi dari kontak 00001 harus ON yaitu ketika IR 00000 atau IR 00002 bekerja. 2.8.3.4 Kombinasi AND dan OR instruksi

Ketika instruksi AND dan OR digunakan pada suatu ladder diagram yang lengkap seperti yang terlihat pada gambar 2.10 maka

Mnemonic code instruks-instruksi tersebut adalah seperti table 2.6 dibawah ini.

Gambar 2.10 Ladder Diagram Instruksi Kombinasi AND dan OR

Table 2.6 Mnemonic Code Instruksi Kombinasi AND dan OR

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 AND 00001 00002 OR 10000 00003 AND Not 00002 00004 Instruksi 10000

2.8.3.5 OUT dan OUT Not

Hasil output dapat dikombinasi sacera langsung dengan kondisi yang dieksekusi sebelumnya dengan instruksi OUT dan OUT NOT. Dengan OUT instruksi, operand bit akan ON selama kondisi eksekusi ON dan OFF selama kondisi eksekusi OFF. Pada OUT NOT instruksi, operand bit akan ON selama kondisi eksekusi OFF dan OFF selama kondisi eksekusi ON.

Gambar 2.11 Ladder Diagram Instruksi OUT dan OUT Not

Tabel 2.7 menunjukkan mnemonic code dari ladder diagram pada gambar 2.11 . IR 10000 akan ON selama IR 00000 ON dan IR 00001 ON. Output IR 10001 akan ON selama kondisi dari IR 00002 OFF, dan sebaliknya akan OFF jika IR 00002 ON.

Tabel 2.7 Mnemonic Code Instruksi OUT dan OUT Not

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 OR 10000 00002 AND 00001

Alamat Instruksi Operand 00003 OUT 10000 00004 LD 00002 00005 OUT Not 10001

2.8.3.6 Instruksi END Instruksi terakhir yang dibutuhkan untuk menyempurnakan suatu program adalah instruksi END. Ketika CPU melakukan proses scan suatu program, CPU menjalankan seluruh program hingga instruksi END pertama sebelum kembali ke awal program untuk memulai eksekusi lagi. Instruksi END dapat ditempatkan pada beberapa point di dalam program Instruksi yang menunjukan instruksi END dalam Mnemonic code yang fungsi code (01) yang ditunjukan oleh table 2.8. instruksi END tidak membutuhkan operand maupun kondisi yang ditempatkan pada garis instruksi seperti terlihat pada gambar 2.12 dibawah ini

Gambar 2.12 Ladder Diagram Instruksi END

Tabel 2.8 Mnemonic Code Instruksi END

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 OR 10000 00002 AND 00001 00003 OUT 10000 00004 LD 00002 00005 OUT Not 10001 00006 END (01)

2.8.3.7 AND LOAD dan OR LOAD

Jika ada dua atau lebih logic blok yang terhubung seri atau pararel maka blok logika tersebut dapat dihubungkan dengan AND LOAD untuk hubungan seri dan OR LOAD untuk hunungan pararel. Blok logika adalah suatu group instruksi yang mempunyai hubungan secara logika dalam suatu ladder diagram dan membutuhkan blok logika instruksi berhubungan dengan instruksi atau blok logika yang lain.

Gambar 2.13 Ladder Diagram Instruksi AND LOAD

Table 2.9 menunjukan mnemonic code dari ladder diagram, gambar 2.13 dimana logic bloc a dan blok b dihubungkan dengan instruksi AND LOAD.

Tabel 2.9 Mnemonic Code AND LOAD

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 OR 00001 00002 LD 00002

Alamat Instruksi Operand 00003 OR NOT 00003 00004 AND NOT 00005 Instruksi

2.8.3.8 Timer

Instruksi TIM (timer) dapat digunakan sebagai pewaktu delay ON juga sebagai rangkaian relay. Pada gambar 2.14 diberikan contoh dalam penggunaan timer untuk delay ON. Sebenarnya instruksi TIM adalah instruksi pengurangan dari pewaktu yang membutuhkan nomor dari timer mulai nol hingga nomor terakhir ditentukan sesuai dengan tipe PLC dan nilai set (SV) yang berkisar dari 0000 sampai 9999 atau jika dikonversikan ke dalam detik dibagi 10 sehingga dapat membentuk timer 0 sampai dengan 999,9 detik. bawah ini gambar yang menunjukan pengesetan timer.

Gambar 2.14 Simbol Timer

N : nomor timer # 000 hingga 127 SV : Set Value (word atau BCD #0 s/d 9999) IR, SR, AR, DM, HR, LR, #

SV dapat diletakkan di IR (Internal Relay), SR (Spesial

Relay), AR (Auxilary Relay), DM (data memory), HR (holding relay), LR (1 relay), # (data BCD).

Gambar 2.15 Ladder Diagram Timer Dari gambar 2.15 diatas, apabila input 0000 ditekan maka

relay akan mulai mengurangi dari SV yang diberikan (dalam hal ini #0100 artinya 10 detik). Setelah 10 detik output dari timer akan ON sampai penekanan tombol input 00000 dilepas atau input 00001 ditekan ( input 00001 adalah Normally Close sehingga saat ditekan hubungan ke timer OFF) yang berakibat output timer OFF. Kode mnemonik dan timing diagram ditunjukkan pada tabel 2.10 dan gambar 2.16.

Tabel 2.10 Mnemonic Code Pemakaian Timer

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 AND NOT 00001 0002 TIM 000

#0100 00003 LD TIM 000 00004 OUT 01000 00005 LD NOT TIM 000 00006 OUT 01001

Gambar 2.16 Timing Diagram Rangkaian Timer

2.8.3.9 Counter Simbol dari counter adalah pada gambar 2.17 dibawah ini.

Gambar 2.17 Simbol Counter

N : nomor counter # 0 – 127 SV : Set Value (word BCD) IR, SR, AR, DM, HR, LR, #.

CNT (Counter adalah sebuah penurunan yang diset awal. Penurunan satu hitungan setiap kali saat sebuah sinyal input berubah dari OFF ke ON. Counter harus diprogram dengan input hitung (CP). Input reset (R), angka counter (N), dan nilai set (SV). Nilai set ini dapat berkisar dari 0000 sampai 9999. yang perlu jadi perhatian adalah untuk angka counter tidak boleh sama dengan angka timer karena keduanya terbagi dalam memory PLC. Gambar 2.16 contoh dari rangkaian counter dan tabel 2.11 merupakan mnemonic dari ladder gambar 2.18

Gambar 2.18 Ladder Diagram Rangkaian Counter

Tabel 2.11 Mnemonic Code Rangkaian Counter

Alamat Instruksi Operand 00000 LD 00000 00001 LD 00002 0002 CNT 001

#0010 00003 LD CNT 001 00004 OUT 01002 00005 END (01)

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN

HARDWARE

3.1 Umum

Pada bab ini akan dibahas tentang perencanaan sistem yang terdiri dari sistem blok diagram, perancangan program pada PLC, dan perencanaan pembuatan hardware.

Pada perancangan sistem ini PLC dihubungkan dengan rangkaian utama yang berada pada box panel. Dimana pada box panel terdapat kontaktor magnetik, timer, MCB, Push button, lampu indikator, dan lain-lain.

Setelah perancangan sistem selesai, berikutnya melakukan perancangan pada perangkat lunak (software). Pada perancangan software, setelah dibuat, dipelajari dan dimengerti betul urutan kerja (sequence) sistem tersebut, dibuat daftar semua input dan output terhadap I/O point dari PLC. Setelah itu dibuat rangkaian kontrol, diagram ladder, dan disesuaikan dengan I/O yang telah dibuat. Kemudian membuat mnemonic code, dan memeriksa program jika ada kesalahan. Jika program sudah benar lalu disimulasikan, apakah sudah sesuai dengan yang diinginkan. Jika simulasi sudah benar barulah semua peralatan I/O dihubungkan ke terminal PLC. Kemudian memeriksa kembali hubungan kabel dari peralatan I/O ke PLC, setelah sudah benar barulah melakukan testing program lagi.

Dari hasil perencanaan dan perancangan dilakukan realisasi/pembuatan perangkat keras. Pembuatan perangkat keras diawali dari pembuatan box panel, selanjutnya merakit semua peralatan yang tersedia ke dalam box panel. Setelah semua peralatan dirakit, dan di coba bagian per bagian dan diyakini tidak ada kesalahan barulah menggabungkan antara PLC dengan I/O dari peralatan.

3.2 Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Sistem Blok Diagram Keterangan :

1. Sumber AC 3phasa sumber listrik dari PLN 380V yang digunakan untuk mensupply motor induksi 3phasa.

2. Kontaktor.

Kontaktor berfungsi sebagai kontrol on/off. Kontaktor akan bekerja bila mendapat supply tegangan yang dihubungkan dengan kontak-kontak output dari PLC. Kontaktor yang digunakan adalah Fuji ElectrikMagnetic Contactor. Dengan Type : SC – 1H (26) AC = 1 Th = 50A 200-240 380-440 500-560 600-660 V JEM LR BV AC 3-1-0-0 5.5 11 11 - kW NK : 84T421 AC 4 4.5 7.5 7.5 - kW I EC VDE AC 3 7.5 15 15 11 kW BS 27 30 24 13 A

Gambar 3.2 Magnetic kontaktor

3. Motor. Motor yang digunakan pada tugas akhir ini adalah motor 3phase dengan type MEA ASMOT 3 4A P80-4 No 4504707 IP 54B3 0.7 Kw / 1.0 HP SI 50 Hz Ỳ / ∆ 380 / 220 V 1380 / min ISOL. F COS ф 0.79 2.0 / 3.45 A IEC 4-1 000000 x O 321836046 – 96 / 03

Gambar 3.3 konstruksi Motor

4. Timer Disini timer yang digunakan adalah Timing – Relay. Dimana fungsi dari timer pada tugas akhir ini adalah sebagai penunda waktu pada putaran star ke putaran delta, dan penunda waktu dari motor 1 ke motor 2 atau sebaliknya.

Gambar 3.4 Timing – Relay

5. Programabble Logic Control ( PLC )

PLC yang digunakan adalah PLC Mitsubishi Model F2 – 20 MR SER. No D4 30 84 AC 100V / 110V - 200V / 220V 50 / 60 Hz 20 VA 1 H DC 24V, 7 mA OUT DC 30V / AC 250V 2A max (cos ф = 1) Pada PLC ini mempunyai 10 input dan 8 output. a. Input

Peralatan input meliputi input dari luar PLC yang pada umumnya dialamatkan pada alamat X 400 sampai X 410. Tapi pada tugas akhir ini inputan yang digunakan hanya 10 inputan saja. Input 1 – 10 digunakan sebagai saklar saja.

b. Output Peralatan output meliputi hasil output dialamatkan pada M 100 – M 107. semua output digunakan sebagai kontrol on/off pada motor. Sesuai dengan program yang dibuat maka fungsi dari output akan menggerakkan peralatan sebagai berikut : Output 1 untuk mengontrol kontaktor 1 dan timer 2.. Output 2 untuk mengontrol kontaktor 2

Output 3 untuk mengontrol kontaktor 3. Output 4 untuk mengontrol kontaktor 4 dan timer 1. Output 5 untuk mengontrol kontaktor 5 dan timer 4. Output 6 untuk mengontrol kontaktor 6. Output 7 untuk mengontrol kontaktor 7. Output 8 untuk mengontrol kontaktor 8 dan timer 3.

Gambar 3.5 PLC 3.3 Rangkaian Kontrol

Pertama kali yang harus dilakukan adalah mendesain rangkaian kontrol. Rangkaian ini digunakan untuk merakit atau melakukan instalasi pada box panel yang disediakan.

Gambar 3.6 Rangkaian Kontrol

3.4 Rangkaian Daya

Setelah melakukan proses instalasi rangkaian kontrol pada box panel, selanjutnya kita mendesain untuk rangkaian daya. Dimana rangkaian daya ini digunakan untuk menentukan hubungan bintang atau hubungan segitiga. Setelah digambar dan diperiksa kebenarannya maka dapat langsung dirakit pada box panel.

Gambar 3.7 Rangkaian Daya 3.5 Rangkaian Sekuensial.

Rangkaian sekuensial atau biasa di sebut diagram ladder digunakan untuk memudahkan dalam menulis dan memasukkan program pada PLC. Ladder diagram terdiri dari suatu garis memanjang ke bawah dari kiri dengan cabang-cabangnya menuju arah kanan.

Gambar 3.8 Rangkaian Sekuensial

3.6 Mnemonic Code Setelah membuat rangkaian sekuensial atau diagram ladder

dari suatu program selanjutnya yaitu menyusun mnemonic code. Mnemonic code adalah program yang dapat dibaca oleh PLC. Mnemonic code pada tugas akhir ini dapat dilihat pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Program Kode Mnemonik

RUN STEP INSTRUCTION OPERAND

1

2

3

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11 12 13 14 15

16 17 18 19

20 21 22 23 24 25 26 27

LD OR OR ANI ANI ANI OUT OUT OUT

K

LD ANI ANI OUT OUT

LDI

AND OUT OUT

LD OR ANI ANI OUT

K OUT OUT

X400 M100 T52

X401 M103 M104 M100 Y430 T51

5

M100 M102 T51

M101 Y431

M101 T51

M102 Y432

X402 M103 X403 M104 T50

5 M103 Y433


5

6

7

8

28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

38 39 40 41 42

43 44 45 46

47 48 49 50 51 52 53 54

LD OR OR ANI ANI ANI OUT OUT OUT OUT

LD ANI ANI OUT OUT

LDI

AND OUT OUT

LD OR ANI ANI OUT

K OUT OUT

X404 T50

M104 X405 M107 M100 M104 Y434 T53 K5

M104 M106 T53

M105 Y435

M105 T53

M106 Y436

X406 M107 X407 M100 T52

5 M107 Y437

3.7 Rangkaian Pembalik Putaran. Pada rangkaian ini digunakan untuk membalik putaran

motor. Dalam hal ini untuk membalik putaran motor kita membuat simulasinya dengan menggunakan motor DC. Untuk membalik putaran motor kita hanya membalik polaritasnya saja. Berikut adalah gambar rangkaian kontrol untuk membalik putaran.

Gambar 3.9 rangkaian kontrol pembalik motor

Tabel 3.2 Program Kode Mnemonik

RUN STEP INSTRUCTION OPERAND 1

2.

1 2 3 4 5

6 7 8 9

LD OR ANI ANI OUT

LD OR ANI OUT

X400 M100 X401 M101 M100

X402 M101 X403 M101


3

4.

10 11

12 13 14

15 16 17

OUT K

LD OUT OUT

LD

OUT OUT

T50 3

M100 Y430 Y431

T50

Y432 Y433

3.8 Hasil Rancangan dan Pembuatan Hardware

Gambar 3.10 Tampilan Box Panel

Gambar 3.11 PLC yang telah di pasang inputan

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM

4.1. Pendahuluan

Setelah melakukan perencanaan dan perancangan peralatan selanjutnya perlu dilakukan pengujian dan pengukuran terhadap peralatan yang direncanakan. Hal ini berguna untuk menghindari kesalahan-kesalahan yang terjadi dan dari langkah ini dapat diketahui kondisi peralatan yang direncanakan sudah dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan yang dikehendaki atau tidak.

Pengujian yang dilakukan pada bab ini antara lain : 1. Pengujian rangkaian kontrol. 2. Pengujian rangkaian daya. 3. Pengujian rangkaian sekuensial dan Pengujian

Program pada mnemonic code. 4. Perbandingan antara arus start hubungan bintang

dengan arus start hubungan segitiga. 5. Pengujian rangkaian pembalik putaran.

4.2 Pengujian Rangkaian Kontrol

Pada pengujian terhadap rangkaian kontrol diperlukan peralatan-peralatan antara lain :

1. Kontaktor magnetik sebanyak 8 buah. 2. Timer sebanyak 4 buah. 3. Push Button sebanyak 8 buah. 4. Lampu indikator sebanyak 3 buah. 5. Kabel NYM 1.5mm sepanjang 30m.

Persiapan dan Pengujian :

1. Siapkan semua peralatan yang diperlukan. 2. Buatlah Instalasi rangkaian kontrol seperti gambar 3.5. 3. Setelah dirangkai dan di yakini kebenarannya barulah kita

melakukan pengujian terhadap rangkaian kontrol. 4. Kita dapat melakukan pengujian dengan menekan tombol

push button atau switch 1 - switch 8 .

Dari langkah – langkah persiapan dan pengujian diatas dapat dilihat hasil dari instalasi rangkaian kontrol sudah sesuai dengan yang diinginkan yaitu :

• Jika switch 1 ditekan maka kontaktor 1, kontaktor 2 dan timer 2 bekerja (Pada timer 2 diset 5 detik). Lampu Indikator 1 juga menyala.

• Setelah interval 5 detik secara otomatis kontaktor 2 akan mati, yang bekerja kontaktor 1, kontaktor 3 dan timer 2.

• Jika switch 2 ditekan maka kontaktor 1, kontaktor 3 dan timer 2 yang awalnya bekerja menjadi mati. Lampu indikator 3 menyala.

• Jika switch 3 ditekan pada saat kontaktor 1, kontaktor 3 dan timer 2 yang bekerja maka secara otomatis semua kontaktor yang semula bekerja akan mati, dan timer 1 bekerja. (pada timer 1 diset 5 detik)

• Setelah interval 5 detik maka kontaktor 5, kontaktor 6 dan timer 4 (pada timer 4 diset 5 detik) bekerja.

• Setelah interval 8 detik kontaktor 6 akan mati dan yang menyala kontaktor 5 dan 7. Lampu indikator 2 menyala. Untuk mematikan tekan switch 6.

• Jika swich 5 ditekan kontaktor 5, kontaktor 6 dan timer 4 akan bekerja.

• Setelah interval 8 detik kontaktor 6 akan mati dan kontaktor yang menyala kontaktor 5 dan kontaktor 6.

• Jika switch 6 ditekan maka semua kontaktor yang semula bekerja menjadi mati.

• Jika switch 7 ditekan pada saat kontaktor 5 dan kontaktor 6 bekerja maka semua kontaktor yang bekerja akan mati dan timer 3 akan bekerja (timer 3 diset 5 detik).

• Setelah interval 5 detik maka kontaktor 1, kontaktor 2 dan timer 2 akan bekerja. Lampu indikator 1 juga menyala.

• Setelah interval 5 detik secara otomatis kontaktor 2 akan mati, yang bekerja kontaktor 1, kontaktor 3 dan timer 2. untuk mematikan tekan switch 2.

4.3 Pengujian Rangkaian Daya.

Setelah dilakukan pengujian terhadap rangkaian kontrol, sekarang kita akan melakukan pengujian terhadap rangkaian daya.

Peralatan yang dibutuhkan antara lain : 1. Kontaktor magnetik sebanyak 6 buah 2. Motor induksi 3phasa sebanyak 2 buah. 3. Kabel 3 warna sebanyak 15 meter. Persiapan dan pengujian : 1. Siapkan semua peralatan yang diperlukan. 2. Buatlah instalasi pada rangkaian daya seperti pada gambar

3.6. 3. Setelah dirangkai dan di yakini kebenarannya barulah

dilakukan pengujian. 4. Pengujian dilakukan dengan cara menjalankan motornya. Dari langkah – langkah persiapan dan pengujian diatas dapat dilihat hasil dari instalasi rangkaian daya yaitu :

• Apabila kontaktor 1 aktif motor 1 akan menyala. • Apabila kontakor 1 dan kontaktor 2 aktif, itu menunjukan

hubungan bintang atau star. Motor 1 akan menyala dan berputar dalam hubungan bintang.

• Apabila kontaktor 1 dan kontaktor 3 aktif, itu menunjukan hubungan segitiga atau delta. Motor 1 akan menyala dan berputar dalam hubungan segitiga.

• Apabila kontaktor 4 aktif motor 2 akan menyala. • Apabila kontakor 4 dan kontaktor 5 aktif, itu menunjukan

hubungan bintang atau star. Motor 2 akan menyala dan berputar dalam hubungan bintang.

• Apabila kontaktor 4 dan kontaktor 6 aktif, itu menunjukan hubungan segitiga atau delta. Motor 2 akan menyala dan berputar dalam hubungan segitiga.

• Motor 1 dan motor 2 tidak bisa berputar pada saat yang bersamaan. Karena yang digunakan hanya salah satu motor saja dan satunya sebagai cadangan apabila motor satunya mengalami gangguan.

• Untuk menjalankan dari motor 1 ke motor 2 harus mempunyai delay waktu sekitar 5 detik.

4.4 Pengujian Rangkaian Sekuensial dan Program Mnemonic

Code pada PLC

Rangkaian sekuensial digunakan untuk menentukan dalam pembuatan program-program dari PLC. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.7. prinsip kerja dari rangkaian sekuensial ini hampir sama seperti rangkaian kontrol. Peralatan yang digunakan antara lain :

1. PLC 1 buah. 2. Saklar tekan sebanyak 8 buah. 3. Saklar geser sebanyak 1 buah.

Persiapan dan pengujian :

1. Buat atau gambarlah terlebih dahulu rangkaian sekuensial 2. Setelah gambar dibuat diperiksa dan diyakini

kebenarannya buat kode mnemonicnya. 3. Buatlah program mnemonic code dari tabel 3.1 4. Buatlah inputan dari PLC dengan menggunakan saklar

tekan. Setelah peralatan disiapkan kemudian di dilakukan pengujian terhadap rangkaian sekuensial dan program mnemonic code hasil yang didapatkan adalah sebagai berikut :

1. Untuk Program Mnemonicnya : • Alamat LD X 400 adalah keterangan dari switch 1 yang

menunjukkan normally open. Alamat LD X 400 berfungsi untuk menyalakan motor 1.

• Alamat OR M 100 adalah keterangan dari normally open kontaktor 1. Alamat OR M 100 digunakan sebagai pengunci pada kontaktor 1

• Alamat OR T 52 adalah keterangan dari normally open Timer 3. Alamat OR T 52 digunakan sebagai pengunci pada kontaktor 1.

• Alamat ANI X 401 adalah keterangan dari switch 2 yang menunjukkan normally close. Alamat ANI X 402 berfungsi untuk mematikan motor 1.

• Alamat ANI M 103 adalah keterangan dari normally close kontaktor 4. alamat ANI M 103 berfungsi untuk mematikan kontaktor 1 apabila kontaktor 4 aktif.


• Alamat OUT M 100 adalah keterangan dari coil kontaktor 1. kontaktor 1 akan aktif jika coil dari kontaktor 1 diberi tegangan.

• Alamat OUT T 51 adalah keterangan dari coil timer 2. timer 2 akan aktif jika diberi tegangan.

• Alamat K 05 adalah delay dari timer 2. • Alamat OUT Y 430 adalah outputan dari PLC yang

terhubung dengan kontaktor 1. • Alamat LD M 100 adalah keterangan dari normally open

kontaktor 1. alamat LD M 100 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 2 dan timer 2.

• Alamat ANI M 102 adalah keterangan dari normally close kontaktor 3. Alamat ANI M 102 berfungsi untuk mematikan kontaktor 2 jika kontaktor 3 aktif.

• Alamat ANI T 51 adalah keterangan dari normally close timer 2. Alamat ANI T 51 berfungsi untuk mematikan kontaktor 3 jika delay timer 2 telah aktif.


• Alamat OUT Y 431 adalah outputan dari PLC yang terhubung dengan kontaktor 2.

• Alamat LDI M 101 adalah keterangan dari normally close kontaktor 2. Alamat LDI M 101 berfungsi untuk mematikan kontaktor 3 jika kontaktor 2 aktif.

• Alamat AND T 51 adalah keterangan dari normally open timer 2. Alamat AND T 51 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 3 jika delay dari timer 2 telah aktif.



• Alamat LD X 402 adalah keterangan dari normally open kontaktor 3. Alamat LD X 402

• Alamat LD X 402 adalah keterangan dari switch 3 yang menunjukkan normally open. Alamat LD X 402 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 3 dan timer 1.

• Alamat OR M 103 adalah keterangan dari normally open kontaktor 4. Alamat OR M 103 digunakan sebagai pengunci pada kontaktor 4.


• Alamat ANI M 104 adalah keterangan dari normally close kontaktor 5. Alamat ANI M 104 berfungsi untuk mematikan kontaktor 4 jika kontaktor 5 bekerja.



terhubung dengan kontaktor 4. • Alamat LD X 404 adalah keterangan dari switch 5 yang

menunjukkan normally open. Alamat LD X 405 berfungsi untuk menyalakan motor 2.


• Alamat OR T 50 adalah keterangan dari normally open Timer 1. Alamat OR T 50 digunakan sebagai pengunci pada kontaktor 5.







terhubung dengan kontaktor 5. • Alamat LD M 104 adalah keterangan dari normally open

kontaktor 5. alamat LD M 104 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 6.

• Alamat ANI M 106 adalah keterangan dari normally close kontaktor 7. Alamat ANI M 106 berfungsi untuk mematikan kontaktor 6 jika kontaktor 7 aktif.

• Alamat ANI T 53 adalah keterangan dari normally close timer 4. Alamat ANI T 53 berfungsi untuk mematikan kontaktor 6 jika delay timer 4 telah aktif.



• Alamat LDI M 105 adalah keterangan dari normally close kontaktor 6. Alamat LDI M 105 berfungsi untuk mematikan kontaktor 7 jika kontaktor 6 aktif.

• Alamat AND T 53 adalah keterangan dari normally open timer 4. Alamat AND T 53 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 7 jika delay dari timer 4 telah aktif.



• Alamat LD X 406 adalah keterangan dari switch 7 yang menunjukkan normally open. Alamat LD X 406 berfungsi untuk mengaktifkan kontaktor 8 dan timer 1.


• Alamat ANI X 407 adalah keterangan dari switch 8 yang menunjukkan normally close. Alamat ANI X 407 berfungsi untuk mematikan kontaktor 8 dan timer 3.

• Alamat ANI M 100 adalah keterangan dari normally close kontaktor 1. Alamat ANI M 100 berfungsi untuk mematikan kontaktor 8 jika kontaktor 1 bekerja.


• Alamat K 5 adalah delay dari timer 3. • Alamat OUT M 107 adalah keterangan dari coil kontaktor

8. kontaktor 8 akan aktif jika coil pada kontaktor 8 diberi tegangan.

4.5 Perbandingan antara arus hubungan bintang dengan arus

pada hubungan segitiga. Untuk membuktikan dengan teori bahwa arus start pada saat

hubungan segitiga lebih besar daripada pada saat hubungan bintang dapat dilakukan langkah langkah seperti berikut : Peralatan yang dibutuhkan untuk membandingkan arus start dari hubungan bintang dengan hubungan segitiga antara lain :

• Motor AC 3phasa 1 buah • Induksi voltage regulator 1 buah • Volt meter 1 buah • Ampere meter 1buah • Kabel secukupnya

Persiapan dan pengujian :

• Gambarlah rangkaian hubungan bintang dan hubungan segitiga.

• Setelah itu buatlah rangkaian hubungan bintang pada motor.

• Pasang volt dan ampere meter. • Beri tegangan pada motor. • Lihatlah arus start pada saat itu • Jangan terlalu lama menyalakan motor. • Matikan motor. • Buatlah rangkaian hubungan segitiga pada motor. • Pasang volt dan ampere meter. • Beri tegangan pada motor. • Lihatlah arus start pada saat itu • Jangan terlalu lama menyalakan motor. • Matikan motor.

Gambar 4.1 Hubungan Segitiga

Gambar 4.2 Hubungan Bintang

Setelah semua persiapan dan pengujian terhadap hubungan bintang dan hubungan segitiga dapat dibuktikan bahwa hubungan Star – Delta dapat mengurangi arus start yang tinggi. Perbedaannya dapat dilihat pada diagram berikut :

Tabel 4.1 perbandingan arus start bintang – segitiga

Hubungan I start Segitiga 6.5 Ampere Bintang 1.5 Ampere

4.6 Pengujian terhadap rangkaian pembalik putaran

Setelah dirancang dan dirangkai rangkaian kontrol dari rangkaian pembalik putaran dapat diamati sebagai berikut : Peralatan yang digunakan antara lain :

1. PLC 1 buah. 2. Motor DC 1buah 3. Power Supply

Persiapan dan pengujian : 1. Siapkan semua peralatan yang diperlukan. 2. Buatlah instalasi pada rangkaian kontrol seperti pada

gambar 3.9 3. Setelah dirangkai dan di yakini kebenarannya barulah

dilakukan pengujian. 4. Pengujian dilakukan dengan cara menjalankan motornya Hasil dari pengujian tersebut antara lain :

• Pada saat X400 diaktifkan maka M100 akan aktif. Dengan aktifnya M100 kontak NO M100 akan menjadi kontak NC dan output pada alamat Y430 dan Y431 akan aktif. Pada saat ini motor berputar searah jarum jam.

• Jika X402 ditekan maka M101 akan aktif. Dengan aktifnya M101 maka kontak NC dari M101 akan menjadi kontak NO dan M100 akan mati. Selain itu T50 akan di charge selama 3 detik. Setelah interval 3 detik kontak NO dari T50 akan menjadi NC dan output pada alamat Y432 dan Y433 akan aktif. Pada saat ini motor berputar berlawanan dengan arah jarum jam.

• Untuk mematikan motor yang berputar searah jarum jam yaitu dengan menekan X401

• Untuk mematikan motor yang berputar berlawanan jarum jam yaitu dengan menekan X403.

BAB 5 PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan, pengujian dan analisa yang telah

dilakukan pada makalah ini dapat disimpulkan bahwa :

1. Setelah dilakukan pengujian dan pengukuran pada hubungan bintang – segitiga dapat diketahui bahwa arus start dari hubungan bintang lebih rendah daripada hubungan segitiga, yaitu 1.5A pada hubungan bintang dan 6.5A pada hubungan segitiga.

2. Pada proyek akhir ini, dibuat modul kontrol otomatis antara lain - Praktikum kontrol otomatis start / stop motor AC dengan

hubungan Star Delta secara manual. - Praktikum kontrol otomatis start / stop motor AC dengan

hubungan Star Delta menggunakan PLC. - Praktikum kontrol otomatis start / stop 2 motor AC secara

bergantian dengan hubungan Star Delta secara manual. - Praktikum kontrol otomatis start / stop motor AC secara

bergantian dengan hubungan Star Delta menggunakan PLC 5.2 SARAN

Dalam perjalanan pengerjaan proyek akhir ini tentunya tidak lepas dari berbagai macam kekurangan dan kelemahan, baik pada sistem dan peralatan yang kami buat, untuk itu demi kesempurnaan tugas akhir ini, kami dapat memberikan beberapa catatan.

1. Untuk perancangan sistem kontrol yang lebih maksimal harus memperhatikan input dan output dari PLC. Diutamakan mempunyai input dan output yang banyak.

2. Diharapkan Proyek Akhir ini disempurnakan lagi, karena masih banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Hisashi Shibata, Era Purwanto, Joke Prastilastiarso. “Electrical

Power System”PENS-ITS, 1988 [2] Ir. Sutedjo. ”Mesin Listrik II”PENS-ITS. [3] “Instalasi Listrik Industri” Balai Latihan Pendidikan Teknik

(BLPT) [4] Yoshiaki maeda, Son Kuswandi, Sulistyo Buwano “Automatic

Control” PENS-ITS [5] Michael Neidle. “Teknologi Instalasi Listrik” [6] Drs. Bambang Suprianto, MT, Puput Wanarti Rusimamto,

ST.,MT. “Pelatihan PLC bagi kelompok anak medoan ayu Surabaya (KAMUS).”UNESA Surabaya, 2005

LAMPIRAN 1. PRAKTIKUM KONTROL OTOMATIS START / STOP

MOTOR AC DENGAN HUBUNGAN STAR – DELTA SECARA MANUAL

I. Tujuan Instruksional Umum :

Setelah praktikum selesai, mahasiswa harus dapat : Merangkai / membuat rangkaian motor dengan hubungan

Star – Delta secara otomatis. Tujuan Instruksional Khusus : Mahasiswa harus dapat :

Menggambar rangkaian kontrol dan rangkaian daya starting hubungan star-delta.

Mengoperasikan rangkaian starting motor star – delta secara otomatis.

II. Teori

Pada motor induksi dapat secara langsung dihubungkan dengan tahanan pada kumparan rotor. Kebanyakan pada motor dapat distart secara langsung. Secara umum, untuk mesin-mesin besar, untuk lebih berhati-hati yaitu dengan mengurangi arus start, biasanya dengan jalan mengurangi tegangan, tegangan yang digunakan pada terminal motor dikurangi juga dengan supply pada motor melalui transformator 3 phasa atau dengan menggunakan hubungan bintang dari belitan untuk starting dan merubah menjadi hubungan delta setelah rotor mempunyai percepatan.

Gambar 1.1 Hub Bintang dan Hub Segitiga

III. Peralatan dan Bahan Kontaktor 3 buah Timer 1 buah Lampu indikator 3 buah Tombol tekan 2 buah Kabel 4 warna secukupnya Motor 3phasa 1 buah

IV. Langkah Percobaan

Periksa dan catat spesifikasi dari motor induksi 3phase yang digunakan.

Pahami prinsip kerja dari saklar magnetik dan timer. Lengkapilah gambar rangkaian kontrol 1.2 dan gambar

rangkaian daya 1.3 Pasang komponen – komponen pada panel. Rangkaialah sesuai dengan gambar rangkaian Periksalah / laporkan pada dosen pembimbing Cobalah dengan memberi sumber tegangan. Amati hasilnya dan buatlah analisa.

Gambarlah rangkaian kontrol

Gambar 1.2 Rangkaian Kontrol

Gambarlah rangkaian daya

Gambar 1.3 Gambar Rangkaian Daya

2. PRAKTIKUM KONTROL OTOMATIS START / STOP MOTOR AC DENGAN HUBUNGAN STAR – DELTA DENGAN MENGGUNAKAN PLC (PROGRAMABBLE LOGIC CONTROL)


Setelah praktikum selesai, mahasiswa harus dapat : Merangkai / membuat rangkaian motor Star – Delta secara

otomatis dengan menggunakan PLC. Tujuan Instruksional Khusus : Mahasiswa harus dapat :

Membuat diagram ladder dari rangkaian Star –Delta. Membuat Mnemonic Code dari diagram ladder. Mengoperasikan rangkaian starting motor Star – Delta

secara otomatis dengan menggunakan PLC. II. Teori

Programmable Logic Control (PLC) adalah suatu peralatan elektronika digital yang dapat memprogram memori untuk menyimpan instruksi–instruksi dan melaksanakan fungsi khusus seperti logika, sekuensial, timer, counter dan aritmatika untuk kontrol mesin dan proses.


Gambar 2.1 Bagian Dari PLC


Gambar 2.2 Hub Bintang dan Hub Segitiga II. Peralatan dan Bahan

PLC 1 buah Kontaktor 3 buah Lampu indikator 3 buah Kabel 4 warna secukupnya Motor 3phasa 1 buah

III. Langkah Percobaan

Periksa dan catat spesifikasi dari PLC dan motor. Buatlah diagram ladder dari rangkaian kontrol motor star –

delta. Buatlah mnemonic code dari diagram ladder tersebut. Masukkan kode mnemonic ke dalam PLC Buatlah rangkaian dayanya ke dalam box panel. Masukkan output dari PLC ke coil kontaktor Periksa kembali semua rangkaian. Cobalah dengan memberi tegangan dengan didampingi

asistem dosen. Jalankan motor dengan menekan inputan pada PLC. Amati hasilnya dan buat analisa.


Gambar 2.3. Gambar Rangkaian Daya Gambar Blok diagram

Gambar 2.4 Gambar Blok Diagram

3. PRAKTIKUM KONTROL OTOMATIS START / STOP

2 MOTOR AC SECARA BERGANTIAN DENGAN HUBUNGAN STAR – DELTA SECARA MANUAL


Setelah praktikum selesai, mahasiswa harus dapat : Merangkai / membuat rangkaian 2 motor yang bergantian

dengan menggunakan Hub. Star – Delta secara otomatis.

Tujuan Instruksional Khusus : Mahasiswa harus dapat :

Menggambar rangkaian kontrol dan rangkaian daya 2 motor yang bergantian dengan hubungan star-delta secara otomatis.

Mengoperasikan rangkaian dari 2 motor yang bergantian secara otomatis.

II. Teori


Gambar 3.1 Hub Bintang dan Hub Segitiga

III. Peralatan dan Bahan Kontaktor 8 buah Timer 4 buah Lampu indikator 3 buah Tombol tekan 8 buah Kabel 4 warna secukupnya Motor 3phasa 2 buah

IV. Langkah Percobaan

Periksa dan catat spesifikasi dari motor induksi 3phase yang digunakan.

Pahami prinsip kerja dari saklar magnetik dan timer. Lengkapilah gambar rangkaian kontrol 3.2 dan gambar

rangkaian daya 3.3 Pasang komponen – komponen pada panel. Rangkaialah sesuai dengan gambar rangkaian Periksalah / laporkan pada dosen pembimbing Cobalah dengan memberi sumber tegangan. Amati hasilnya dan buatlah analisa.

Gambarlah rangkaian kontrol

Gambar 3.2 Gambar Rangkaian Kontrol


Gambar 3.3 Gambar rangkaian daya

4. PRAKTIKUM KONTROL OTOMATIS START / STOP

2 MOTOR AC SECARA BERGANTIAN DENGAN HUBUNGAN STAR – DELTA MENGGUNAKAN PLC (PROGRAMABBLE LOGIC CONTROL)


Setelah praktikum selesai, mahasiswa harus dapat : Merangkai / membuat rangkaian 2 motor yang bergantian

dengan Hub. Star – Delta secara otomatis menggunakan PLC (Programabble Logic Control)

Tujuan Instruksional Khusus : Mahasiswa harus dapat :

Membuat diagram ladder dari rangkaian. Membuat Mnemonic Code dari diagram ladder. Mengoperasikan rangkaian starting 2 motor yang

bergantian dengan Hub. Star – Delta secara otomatis menggunakan PLC

II. Teori

Programmable Logic Control (PLC) adalah suatu peralatan elektronika digital yang dapat memprogram memori untuk menyimpan instruksi–instruksi dan melaksanakan fungsi khusus seperti logika, sekuensial, timer, counter dan aritmatika untuk kontrol mesin dan proses.


Gambar 4.1 Bagian Dari PLC


Gambar 4.2 Hub Bintang dan Hub Segitiga II. Peralatan dan Bahan

PLC 1 buah Kontaktor 3 buah Lampu indikator 3 buah Kabel 4 warna secukupnya Motor 3phasa 1 buah

III. Langkah Percobaan

Periksa dan catat spesifikasi dari PLC dan motor. Buatlah diagram ladder dari rangkaian kontrol motor star –

delta. Buatlah mnemonic code dari diagram ladder tersebut. Masukkan kode mnemonic ke dalam PLC Buatlah rangkaian dayanya ke dalam box panel. Masukkan output dari PLC ke coil kontaktor Periksa kembali semua rangkaian. Cobalah dengan memberi tegangan dengan didampingi

asistem dosen. Jalankan motor dengan menekan inputan pada PLC. Amati hasilnya dan buat analisa.


Gambar 4.3 Gambar Rangkaian Daya

Gambar Blok diagram

Gambar 4.4 Gambar Blok diagram

RIWAYAT HIDUP

Penyusun lahir di Surabaya, pada tanggal 23 Februari 1985. Sebagai anak Pertama dari 2 bersaudara. Ayah bernama Muchiyi dan seorang Ibu bernama Chamalah. Saat ini Penulis bertempat tinggal di Jl. Wisma Tengger XXI / 38 Surabaya.

Riwayat pendidikan formal yang pernah ditempuh:

SDN Kandangan III Surabaya lulus tahun 1997. SLTP Negeri 26 Surabaya lulus tahun 2000. SMK Negeri 7 Surabaya lulus tahun 2003. Polteknik Elektronika Negeri Surabaya - Jurusan Tekinik

Telekomunikasi, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS).

Pada tanggal 1 Agustus 2006 mengikuti Seminar Proyek Akhir sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md.) di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS).

ta. plc

Documents