RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

DASAR OTOMASI RANGKAIAN PNEUMATIK

Untuk memenuhi tugas matakuliah

Dasar Otomasi

yang dibina oleh Bapak Didik Nurhadi S.Pd, M.Pd

Oleh

Bayu Dadang Prakoso 110513428007

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

November 2012

1

RPP

DASAR OTOMASI RANGKAIAN PNEUMATIK

A. Tujuan Pembelajaran

Peserta didik dapat Mengindentifikasi Konsep dasar dari Dasar Otomasi dan Manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.

Peserta didik dapat Menjelaskan metode-metode dasar dalam penerapan Dasar Otomasi. Peserta didik dapat Mempraktekkan dan mendeskripsikan Rangkaian:

Intuisi Cascade

Peserta didik dapat Mengidentifikasi simbol-simbol dalam komponen peralatan dasar otomasi, serta fungsinya dalam mempraktekkan dan membuat rangkaian.

Peserta didik dapat Mengidentifikasi jenis, fungsi dan peran dari masing-masing komponen peralatan dalam dasar otomasi dan kaitannya dengan pneumatik.

Peserta didik dapat Mengidentifikasi prosedur merangkai saat praktikum, dan macam-macam bahan pendukung praktikum, serta keterkaitannya.

Peserta didik dapat Mengidentifikasi jenis, macam dan kegunaan Valve yang digunakan sebagai penerus aliran udara baik secara manual maupun otomatis.

B. Uraian MateriSecara umum, pokok dari uraian materi Dasar Otomasi Rangkaian Pneumatik adalah:1. Nama-nama Komponen dan Deskripsi Komponen2. Simbol-simbol dan kegunaannya3. Rangkaian Otomasi, terbagi menjadi 2:

a. Intuisi, dalam Uraian Materi ini ada 2 bahasan, yaitu:1) Rangkaian Intuisi 2 Silinder (A+ B+ A- B-)

b. Cascade, dalam Uraian Materi ini ada 3 bahasan, yaitu:1) Rangkaian Cascade 2 Silinder (A+ B+ B- A-)

2

Sedangkan secara khusus, uraian materinya adalah:1. Nama-nama Komponen dan Deskripsi Komponen

a. 3/n Way Valve

3/n Way Valve

3/n Way Valve ini juga disebut sebagai valve 3 lubang 2 kolom, fungsinya adalah sebagai penerus aliran udara. Dalam Uraian ini, Valve 3/n Way yang dipelajari terdiri dari 2 macam dan masing-masing mempunyai fungsi tersendiri.

2

1 3

Gambar diatas (dalam aplikasi Festo) digunakan sebagai saklar manual (dengan tombol),

2

1 3

Dan yang diatas ini difungsikan sebagai saklar Otomatis (dengan Roll/Roda). Sebagai sumber/Power (simbol P atau 1) dan sebagai Keluaran (Simbol A atau 2) sedangkan Buangan (simbol 3).

b. 5/n Way Valve

5/n Way Valve

5/n Way Valve ini juga disebut sebagai valve 5 lubang 2 kolom, fungsinya dapat dikatakan sebagai penerus aliran udara juga. Namun dalam penerapannya, dia bisa digunakan sebagai komponen untuk memindah saluran atau memindah gerakan piston (actuator). Dalam Uraian Pembelajaran ini, yang dibahas adalah 5/n Way Valve jenis pemindah saluran yang terdiri atas lima lubang.

3

4 2

5

1

3

Sebagai sumber adalah (simbol P atau 1), 5 sebagai masukan yang akan keluar ke 4, dan 3 sebagai masukan yang akan keluar ke 2.

c. Throttle Valve

Throttle valve

Throttle Valve atau bias disebut sebagai katup cekik adalah katup yang berfungsi untuk mencekik (memperlambat gerakan Piston) baik maju ataupun mundur. Katup ini bekerja secara searah, jadi apabila menginginkan untuk mencekik piston baik maju ataupun mundur digunakan 2 buah.

40%

Gambar difesto Untuk katup Cekik dapat berupa seperti diatas, sebagai contoh katup yang dicekik 40 %

d. Compressor

Compressed air supply

Compressor atau biasa disebut sebagai kompresor adalah komponen yang paling penting dalam pneumatic. Tanpa adanya kompresor, rangkaian yang sempurnapun tidak akan dapat berfungsi tanpanya. Kompresor adalah mesin yang digunakan sebagai pensupplay aliran udara kedalam rangkaian. Untuk masalah gambar difesto (seperti diatas) memiliki 1 saluran yang keluarannya kemudian disebut sebagai Power (Sumber).

4

e. Pneumatic Counter

Pneumatic counter

Pneumatic Counter atau dalam terjemahannya adalah penghitung Gerakan Pneumatik adalah salah satu komponen yang ada di festo yang berfungsi untuk menggerakkan piston beberapa kali. Dapat dikatakan bahwa Komponen ini difungsikan sebagai penyederhana rangkaian. Karena ketika suatu piston harus bergerak maju mundur sebanyak 5 kali misalnya, tentu akan memakan banyak tempat untuk memasang 3/n Way Valve otomatis apalagi kalau pistonnya kecil. Maka dari itulah, diperlukan Pneumatic Counter. Dalam pneumatic Counter ini terdapat 4 lubang, masing masing dengan Simbol (Z atau 12), (2 atau A), (1 atau P), dan 10 (Y).

f. Insert Text

Text

Dikarenakan Festo adalah aplikasi yang tidak dapat mengolah kata, maka dari itu mungkin sengaja dibuatkan cara tersendiri untuk menyisipkan huruf atau angka sebagai penunjuk agar lebih mudah dimengerti dalam praktikum di kemudian hari. Hal tersebut dapat diwujudkan dengan menggunakan Insert teks. Kita dapat menggunakannya untuk menunjukkan misalnya ada piston A dan Piston B.

Piston A Piston B

5

g. Shuttle Valve

Shuttle valve

Shuttle Valve atau valve OR adalah salah satu komponen yang terdapat dalam Festo dengan fungsi sebagai penyatu saluran (saluran 1 yang terdiri dari dua buah keluar ke saluran 2). Komponen ini dapat digunakan, apabila saluran 1 salah satunya harus aktif menuju ke saluran 2, yang lainnya harus tertutup. Begitu pula sebaliknya (saluran 1 yang lain ke saluran 2).

h. Distance Rule

Distance rule

Distance Rule atau disebut sebagai garis jarak digunakan sebagai tanda untuk gerak piston. Hal tersebut penting karena akan digunakan juga untuk peletakan 3/n Way Valve dan apabila tidak, piston tidak akan berjalan sebagaimana mestinya. Misalnya, titik nol piston dalam keadaan mundur adalah A0 (isikan kolom label=A0 dan kolom position=0)dan dalam keadaan maju adalah A1 (isikan kolom label=A1 dan kolom position 100), maka dapat diperoleh gambar seperti berikut:

Piston A

A0 A1

i. Two Pressure

Two pressure valve

6

Two Pressure atau disa disebut sebagai Valve 2 Tekanan adalah Valve yang mungkin secara kasat mata sangat mirip dengan shuttle valve, namun jikalau kita membuktikannya dengan mempraktekkan ke dalam suatu rangkaian, kedua komponen tersebut sangatlah berbeda.Berbeda dengan Shuttle valve yang jika saluran 1 salah satu aktif menuju ke saluran 2, maka saluran 1 yang lainnya akan tertutup. Sangat berbanding terbalik dengan two Pressure ini, kedua saluran dari saluran satu hanya akan bisa membuka apabila kedua-duanya saling memberikan aliran udara sehingga akan diteruskan keluar ke saluran 2. Apabila hanya salah satu yang melakukan, maka kesemua katup justru akan menutup, hal ini menyebabkan Valve ini penting digunakan untuk rangkaian yang menerapkan Counter Pneumatik. Sama seperti sebelumnya, sebagai sumber adalah (P atau 1) dan keluaran adalah (A atau 2).

j. Double Acting Cylinder

Double acting cylinder

Double Acting Cylinder atau Silinder 2 Aksi adalah salah satu Aktuator dari sekian banyak komponen dalam dasar Otomasi. Karena Uraian kali ini hanya membahas sebagai dasar dari otomasi, maka penting diketahui untuk membaca aliran udaranya. Piston ini adalah actuator yang mudah untuk dipelajari karena memiliki aksi maju dan mundur tanpa beban, sehingga gerakan dari aliran pun bisa dengan mudah terbaca.

2. Simbol-simbol dan Kegunaannyaa. Simbol 1 atau P

Lubang yang menunjukkan atau terdapat dekat dengan simbol tersebut, maka lubang tersebut harus mengarah ke Sumber udara seharusnya. Dalam hal ini sumber tidaklah selalu kompresor, namun bisa juga adalah saluran udara dari keluaran komponen sebelumnya. Jadi, lazim apabila terjadi bahwa lubang dengan simbol (2 atau A) masuk ke simbol (1 atau P).

b. Simbol 2 atau ALubang yang menunjukkan atau terdapat dekat dengan symbol tersebut, maka lubang tersebut harus mengarah ke langkah selanjutnya, seperti yang dikatakan sebelumnya, bisa saja kesaluran dengan symbol (1 atau P) atau yang lainnya sesuai dengan fungsinya.

c. Simbol 2, 3, 4, dan 5 pada 5/n Way ValveDengan alasan karena Valve 5/n Way bekerja sebagai pemindah saluran, maka dapat dikatakan bahwa setiap ada aliran udara yang masuk ke lubang dengan symbol 3, pasti akan keluar ke lubang dengan symbol 2. Sedangkan aliran udara yang masuk ke lubang dengan symbol 5 maka pasti akan keluar ke lubang dengan symbol 4.

7

d. Simbol khusus Untuk Pneumatic Counter1) Simbol 2 atau A

Lubang yang terdapat didekatnya atau menunjuk padanya harus masuk ke Lubang dengan Simbol 1 di Two Pressure.

2) Simbol Z atau 12Lubang yang terdapat didekatnya atau menunjuk padanya harus masuk ke valve 5/n Way yang menggerakkan Piston maju. Sehingga dalam hal ini dapat dikatakan berfungsi sebagai penggerak maju dari Piston untuk beberapa kali.

3) Simbol 10 atau YLubang yang terdapat didekatnya atau menunjuk padanya harus masuk ke saluran sebelum piston akan bergerak maju mundur untuk beberapa kali.

4) Simbol 1 atau PLubang yang terdapat didekatnya atau menunjuk padanya harus masuk ke saluran setelah piston sudah bergerak maju mundur untuk beberapa kali. Dapat dikatakan lubang ini akan melanjutkan gerak rangkaian selanjutnya.

3. Contoh Rangkaian Otomasi dan Deskripsi rangkaiannyaa. Intuisi

1) Rangkaian Intuisi 2 Silinder (A+ B+ A- B-)A. Alur GerakanAlur Gerakan yang terjadi dalam rangkaian Intuitif 2 Silinder adalah:

A+ A1 B+ B1 A- A0 B- B0

B. Rangkaian

A0 A1B0 B1

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

B0

2

1 3

B1

2

1 3

A1

2

1 3

A0

2

1 3

8

C. Definisi Rangkaian

Mula-mula, saluran udara dari sumber (kompresor) jangan sampai ada yang masuk ke system, karena hal ini nantinya akan mempersulit penyetelan gerakan piston. Dengan kata lain, system harus kosong tanpa udara dari sumber yang masuk. Setelah semuanya sudah dipastikan steril dari udara, maka langkah selanjutnya adalah mengacu pada pola alur gerakan.

A+ A1 B+ B1 A- A0 B- B0

a. Dalam penerapan di Festo, yang perlu diperhatikan dan nantinya akan dikerjakan terlebih dahulu adalah tujuan akhir dari alur, yaitu B0 (Piston B dalam posisi 0).

Saluran 2 valve 3/2 otomatis yang paling dekat dengan B0 masuk ke saluran 5 valve 5/2 dekat dengan Piston A, kemudian saluran 4 valve 5/2 tersebut masuk ke piston A yang nantinya akan menggerakkan piston A maju.

b. kemudian ke A+ (Piston A bergerak maju). Piston A bergerak maju dari A0 menuju A1.

c. A1 (Piston A bergerak dari A0, maju sampai ke A1).

Saluran 2 valve 3/2 otomatis yang paling dekat dengan A1 masuk ke saluran 5 valve 5/2 dekat dengan Piston B, kemudian saluran 4 valve 5/2 tersebut masuk ke piston B yang nantinya akan menggerakkan piston B maju.

d. B+ (Piston B bergerak maju). Piston B bergerak maju dari B0 menuju B1.

e. B1 (Piston B bergerak dari B0, maju sampai ke B1).

Saluran 2 valve 3/2 otomatis yang paling dekat dengan B1 masuk ke saluran 3 valve 5/2 dekat dengan Piston A, kemudian saluran 2 valve 5/2 tersebut masuk ke Piston A yang nantinya akan menggerakkan piston A mundur.

f. A- (Piston A bergerak mundur). Piston A bergerak mundur dari A1 menuju A0.

g. A0 (Piston A bergerak dari A1, mundur sampai ke A0).

Saluran 2 valve 3/2 otomatis yang paling dekat dengan A0 masuk ke saluran 3 valve 5/2 dekat dengan Piston B, kemudian saluran 2 valve 5/2 tersebut masuk ke Piston B yang nantinya akan menggerakkan piston B mundur.

h. kemudian yang terakhir adalah B- (Piston B bergerak dari B1, mundur

sampai ke B0).

9

Setelah langkah penyetelan diatas sudah selesai, maka langkah selanjutnya adalah memasang sumber(udara bertekanan) pada saluran yang tersedia di valve, ketentuannya: a.Untuk valve 5/2, sumber(udara bertekanan) dipasang pada saluran 1.b.Dan untuk valve 3/2, sumber(udara bertekanan) dipasang pada saluran 1.

Tambahkan valve 3/2 manual control setelah sumber(kompresor/udara bertekanan) sebagai saklar, dengan saluran 1 ke kompresor dan saluran 2 sebagai keluaran yang selanjutnya disebut sumber (udara bertekanan).

b. Cascade1) Rangkaian Cascade 2 Silinder (A+ B+ B- A-)

A. Alur GerakanAlur Gerakan yang terjadi dalam rangkaian Cascade 2 Silinder adalah:

A+ A1 B+ B1 B- B0 A- A0

B. Rangkaian

10

Saluran 1 Saluran 2

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

B1

2

1 3

B0

2

1 3

A1

2

1 3

A0

A0 A1 B0 B1

2

1 3

Saluran 1

Saluran 2

Piston A Piston B

Valve A Valve B

Valve C

C. Deskripsi Rangkaian

Berbekal dari alur gerakan diatas, seperti biasanya yang harus dikerjakan terlebih dahulu adalah yang paling akhir dari alur, yaitu A0. Dan perlu diperhatikan juga bahwa dalam rangkaian cascade ini tiap 2 saluran memerlukan 1 katup 5/2.a.A0“Perhatikan katup 3/2 label A0”. Katup 1 A0 masuk ke saluran 2 dan katup 2 A0 masuk ke katup 5 valve C. Katup 4 valve C masuk ke saluran 1, kemudian katup 5 valve A masuk ke saluran 1 dan katup 4 valve A masuk ke piston A yang memungkinkan piston A nantinya bisa bergerak maju.b.A+“Perhatikan Piston A”. Piston A bergerak maju dari A0 sampai ke A1.

c. A1

11

“Perhatikan katup 3/2 label A1”. Katup 1 A1 masuk ke saluran 1 dan katup 2 A1 masuk ke katup 5 valve B. Katup 4 valve B masuk ke piston B yang memungkinkan piston B nantinya bisa bergerak maju.d.B+“Perhatikan Piston B”. Piston B bergerak maju dari B0 sampai ke B1.

e.B1“Perhatikan katup 3/2 label B1”. Katup 1 B1 masuk ke saluran 1 dan katup 2 B1 masuk ke katup 3 valve C. Katup 2 valve C masuk ke saluran 2, kemudian katup 3 valve B masuk ke saluran 2 dan katup 2 valve B masuk ke piston B yang memungkinkan piston B nantinya bisa bergerak mundur.f. B-“Perhatikan Piston B”. Piston B bergerak mundur dari B1 sampai ke B0.

g.B0“Perhatikan katup 3/2 label B0”. Katup 1 B0 masuk ke saluran 2 dan katup 2 B0 masuk ke katup 3 valve A. Katup 2 valve A masuk ke piston A yang memungkinkan piston A nantinya bisa bergerak mundur.h.A-“Perhatikan Piston A”. Piston A bergerak mundur dari A1 sampai ke A0.

i. A0“Perhatikan katup 3/2 label A0”. Piston dan semua sistem yang mengendalikannya akan kembali ke kedudukan semula.

Langkah selanjutnya adalah pemasangan sumber(udara bertekanan) dan pemasangan katup 3/2 manual control sebagai saklar otomatis, dengan ketentuan:a.Sumber dipasangkan pada katup 1 valve A dan juga katup 1 valve B.b.Pemasangan katup 3/2 manual control yang akan dijadikan saklar, katup 1-nya masuk ke Sumber dan katup 2-nya masuk ke katup 1 valve C.

C. Tugas1. Intuisi

a. 3 Silinder (A+ B+ C+ A- B- C-)2. Cascade

a. 2 Silinder (B+ A+ 40% A- B-)b. 2 Silinder (A+ A- B+ B-)c. 2 Silinder (A+ B+ B- B+ B- A-)d. 3 Silinder (B+ C+ C- (A+ A-)4X B-)

D. Kunci Jawaban1. Intuisi

a. 3 Silinder (A+ B+ C+ A- B- C-)

12

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

C0

2

1 3

C1

2

1 3

A1

2

1 3

A0

2

1 3

B1

2

1 3

B0

2

1 3

A0 A1 B0 B1 C0 C1

2. Cascadea. 2 Silinder (B+ A+ 40% A- B-)

13

A0 A1 B0 B1

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

A0

4 2

1 32

1 3

A1

2

1 3

B0

2

1 3

B1

2

1 3

Saluran 1

Saluran 2

Piston A Piston B

Valve A Valve B

Valve C

40%

b. 2 Silinder (A+ A- B+ B-)

14

2

1 3

A1

2

1 3

B0

2

1 3

B1

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

A0 A1 B0 B1

4 2

5

1

3

2

1 3

A0

2

1 3

c. 2 Silinder (A+ B+ B- B+ B- A-)

15

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

A0

2

1 3

B0

2

1 3

B1

2

1 3

B2

2

1 3

A1

2

1 3

B3

4 2

5

1

3

A0 A1B0 B1B2 B3

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

1 1

2

1 1

2

2

1 3

Piston A Piston B

ValveA ValveB

Saluran1

Saluran2

Saluran3

Saluran4

OR 1 OR 2

Valve1

Valve2

Valve3

Saklar

d. 3 Silinder (B+ C+ C- (A+ A-)4X B-)

16

4 2

5

1

3

2

1 3

C1

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

2

1 3

C0

2

1 3

B0

2

1 3

B1

2

1 3

A0

2

1 3

A1

A0 A1 B0 B1 C0 C1

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

4 2

5

1

3

412

10

2

1

1 1

2

E. Lembar Kerja Laporan Praktikum

17

Diagram Rangkaian

Tahapan Langkah

Rangkaian

Komponen yang diperlukan

Nama Komponen Jumlah

Deskripsi pergerakan

18