34489925 Makalah Relay Ika 2B

RELAY

RELAY

A. Pengertian Relay

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan

oleh arus listrik. Secara prinsip, relai merupakan

tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi

(solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus

listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya

magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak

saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan,

gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar

kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang

besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan

yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC).

Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan

pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay

elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :

• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka)

kontak saklar.

• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Di bawah ini contoh relay yang beredar di pasaran

POLITEKNIK NEGERI MALANG

RELAY

Gambar 2.1 Relay yang tersedia di pasaran

B. Mengapa perlu belajar Relay?

� Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian

pengendali.

� Mulai tahun 70an, muncul PLC yang mulai menggantikan posisi

relay.

Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi – fungsi berikut :

� Remote control : dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak jauh

� Penguatan daya : menguatkan arus atau tegangan

o Contoh : starting relay pada mesin mobil

� Pengatur logika kontrol suatu sistem


RELAY

C. Dasar-dasar Relay

Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC

dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang

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

untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari

on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.

Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada tiga jenis, yaitu:

• Normally Open (NO), apabila kontak-kontak tertutup saat relay dicatu

• Normally Closed (NC), apabila kontak-kontak terbuka saat relay dicatu

• Change Over (CO), relay mempunyai kontak tengah yang normal tertutup,

tetapi ketika relay dicatu kontak tengah tersebut akan membuat hubungan

dengan kontak-kontak yang lain.


RELAY

Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta

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

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

pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik (maksimal)

sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja dari

kemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman.Relay jenis lain

ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak

terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat

dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga

menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan

kontak kembali terbuka (off).

Penemu relay pertama kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835.

Benda satu ini paling banyak di pake dimobil-mobil sekarang. Kegunaan

utamanya adalah meningkat kan efisiensi elektris pada sebuah rangkaian kabel.

Contoh : Device yang mau di hidupkan : electric Fan. Anda ingin dia hidup jika ac

hidup...nah..cara paling gampangnya nyuntik dari kabel kompresor ac kan..tetapi

kabel dari kompresor ac itu sudah terbebani oleh daya yang digunakan oleh

kompresor itu sendiri,.apa bila dibebani lagi oleh electric fan ditakutkan akan

overload maka dapat digunakan relay sehingga load yang di ambil dari kabel

kompresor sangat kecil karena hanya digunakan untuk menyalakan relay. (0,5

ampere). Sedangkan beban untuk menghidupkan electric fan ditanggung oleh Relay

tersebut.

D. Prinsip Kerja Relay

� Relay terdiri dari


RELAY

� Coil & Contact

coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah

sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil.

Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan

Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close).

Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat

energi

listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature

yang

berpegas, dan contact akan menutup.

Gambar 2.2 Skema relay elektromekanik


RELAY

Selain berfungsi sebagai komponen elektronik, relay juga mempunyai fungsi

sebagai pengendali sistem. Sehingga relay mempunyai 2 macam simbol yang

digunakan pada :

o Rangkaian listrik (hardware)

o Program (software)

Berikut ini simbol yang digunakan :

Gambar 2.3 Rangkaian dan simbol logika relay

Simbol selalu mewakili kondisi relay tidak dienergized.

E. Cara Kerja Relay

Cara kerja relay sangat sederhana. Disini kita akan membahas relay pada

umumnya.

Relay Segi (contoh : Hella, Bosch dll)

relay terdiri dari 2 terminal trigger, 1 terminal input dan 1 terminal output.


RELAY

1. Terminal trigger : yaitu terminal yang akan mengaktifkan relay..seperti

alat electronic lainya relay akan aktif apabila di aliri arus + dan arus -. Nah

pada contoh relay yang kita gunakan terminal trigger ini adalah 85 dan 86.

2. Terminal input : yaitu terminal tempat kita memberikan masukan..pada

contoh adalah terminal 30

3. Terminal output : yaitu tempat keluarnya output pada contoh adalah

terminal 87

F. Spesifikasi Relay

Dalam data sheet, penjelasan untuk coil dan contact terpisah. Hal ini

menyebabkan masing – masing mempunyai spesifikasi yang berbeda – beda juga.

Perhatikan table berikut.


RELAY

G. Macam – macam konfigurasi Relay

� Konfigurasi relay digolongkan berdasar jumlah pole dan throw.

� Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay

� Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact

H. Jenis – jenis Relay

Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang

dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw:


RELAY

• Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay

• Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact

Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw :

• SPST (Single Pole Single Throw)

• DPST (Double Pole Single Throw)

• SPDT (Single Pole Double Throw)

• DPDT (Double Pole Double Throw)

• 3PDT (Three Pole Double Throw)

• 4PDT (Four Pole Double Throw)

Berikut ini rangkaian dan simbol macam-macam relay tersebut.


RELAY

Gambar 2.4 Relay jenis Single Pole Double Throw (SPDT)

Gambar 2.5 Relay dengan contact lebih dari satu

Jenis – jenis relay lain:

timing relay

Timing relay adalah jenis relay yang khusus. Cara kerjanya ialah sebagai berikut :

jika


RELAY

coil dari timing relay ON, maka beberapa detik kemudian, baru contact relay akan

ON atauOFF (sesuai jenis NO/NC contact).

Simbol dari timing relay bisa dilihat pada gambar 2.6

latching relay

Latching relay ialah jenis relay digunakan untuk latching atau mempertahankan

kondisi aktif input sekalipun input sebenarnya sudah mati. Cara kerjanya ialah

sebagai

berikut : jika latch coil diaktifkan, ia tidak akan bisa dimatikan kecuali unlatch coil

diaktifkan.

Simbol dari latching relay bisa dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.6 Simbol coil dan contact dari timing relay


RELAY

Gambar 2.7 Simbol coil dan contact dari latching relay

Reed Relay

Reed Relay memiliki seperangkat kontak di dalam vakum atau gas inert untuk

mengisi tabung gelas, yang melindungi kontak terhadap korosi atmosfer. Kontak

tertutup oleh medan magnet yang dihasilkan ketika arus mengalir melalui kumparan

di sekeliling tabung gelas. Reed relay mampu switching kecepatan lebih cepat

daripada jenis relay yang lebih besar, tetapi beralih rendah arus dan tegangan

peringkat. Lihat juga saklar buluh.

[sunting] Mercury-dibasahi estafet

I. Fungsi Relay

o Kontrol tegangan tinggi rangkaian dengan sinyal bertegangan rendah, seperti

dalam beberapa jenis modem atau audio amplifier.

o Kontrol sebuah rangkaian arus tinggi dengan sinyal arus rendah, seperti pada

solenoid starter dari sebuah mobil.


RELAY

o Mendeteksi dan mengisolasi kesalahan pada jalur

transmisi dan distribusi dengan membuka dan

menutup pemutus rangkaian (perlindungan

relay),

Sebuah kumparan relay DPDT AC dengan

kemasan “ice cube”

o Isolasi mengendalikan rangkaian dari rangkaian yang dikontrol ketika kedua

berada pada potensi yang berbeda, misalnya ketika mengendalikan sebuah

perangkat bertenaga utama dari tegangan rendah switch. Yang terakhir ini

sering digunakan untuk mengontrol pencahayaan kantor sebagai kawat

tegangan rendah dapat dengan mudah diinstal di partisi, yang dapat

dipindahkan sesuai kebutuhan sering berubah. Mereka mungkin juga akan

dikendalikan oleh hunian kamar detektor dalam upaya untuk menghemat

energi,

o Logika fungsi. Sebagai contoh, DAN fungsi boolean direalisasikan dengan

menghubungkan relay normal kontak terbuka secara seri, maka fungsi ATAU

dengan menghubungkan normal kontak terbuka secara paralel. Perubahan-atas

atau Formulir C kontak melakukan XOR (eksklusif atau) fungsi. Fungsi yang

sama untuk NAND dan NOR yang dicapai dengan menggunakan kontak

normal tertutup. Tangga bahasa pemrograman yang sering digunakan untuk

merancang jaringan logika relai.

o Awal komputasi. Sebelum tabung vakum dan transistor, relay digunakan

sebagai unsur-unsur logis dalam komputer digital. Lihat ARRA (komputer),

Harvard Mark II, Zuse Z2, dan Zuse Z3.

o Safety-logika kritis. Karena relay jauh lebih tahan daripada semikonduktor

radiasi nuklir, mereka banyak digunakan dalam keselamatan-logika kritis,

seperti panel kontrol penanganan limbah radioaktif mesin.

o Waktu tunda fungsi. Relay dapat dimodifikasi untuk menunda pembukaan

atau penutupan menunda satu set kontak. Yang sangat singkat (sepersekian


RELAY

detik) penundaan ini akan menggunakan tembaga disk antara angker dan

bergerak blade perakitan. Arus yang mengalir dalam disk mempertahankan

medan magnet untuk waktu yang singkat, memperpanjang waktu rilis. Untuk

sedikit lebih lama (sampai satu menit) keterlambatan, sebuah dashpot

digunakan. Sebuah dashpot adalah sebuah piston diisi dengan cairan yang

diperbolehkan untuk melarikan diri perlahan-lahan. Jangka waktu dapat

divariasikan dengan meningkatkan atau menurunkan laju aliran. Untuk jangka

waktu lebih lama, mesin jam mekanik timer diinstal.

J. Relay sebagai pengendali

Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk

implementasi logika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai “bahasa pemrograman”

digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau relay ladder logic.

Berikut ini beberapa petunjuk tentang relay ladder logic (ladder diagram):

� Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa pemrograman untuk

rangkaian kontrol relay dan switching.

� LD Tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir.

� LD Bekerja berdasar aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.

• Relay Ladder Logic terbagi menjadi 3 komponen :

1. Input � pemberi informasi


RELAY

2. Logic � pengambil keputusan

3. Output � usaha yang dilakukan

Diagram sederhana dari sistem kontrol berbasis relay yang menggambarkan

penjelasan di atas dapat dilihat pada gambar 2.8.

Dari gambar di atas nampak bahwa sistem kendali dengan relay ini

mempunyai inputdevice (misalnya: berbagai macam sensor, switch) dan output

device (misalnya : motor, pompa, lampu). Dalam rangkaian logikanya, masing-

masing input, output, dan semua komponen yang dipakai mengikuti standard khusus

yang unik dan telah ditetapkan secara internasional

Gambar 2.8 Sistem kontrol berbasis relay

Sebagai awal, pada gambar di bawah dapat dilihat aplikasi relay untuk

membentuk gerbang – gerbang logika sederhana (AND, OR, NOT, dan latching).


RELAY

Gambar 2.9 Relay untuk membentuk gerbang logika

Sebagai pengendali, relay dapat mengatur komponen – komponen lain yang

membentuk suatu sistem kendali di industri, di antaranya : switch, timer, counter,

sequencer, dan lain – lain. Semuanya adalah komponen – komponen dalam bentuk

hardware.

Perhatikan gambar – gambar berikut.


RELAY

Gambar 2.10 Pneumatic Timer

Gambar 2.11 Thermal & solid state timer

Gambar 2.12 Counter elektromekanik


RELAY

K. Contoh aplikasi pengendalian sistem dengan relay dan PLC

Berikut ini adalah contoh aplikasi menggunakan relay sebagai pengendali

yang

kemudian digantikan dengan menggunakan PLC. Aplikasi berikut digunakan untuk

mengendalikan motor, rangkaian kontrol elektris berbasis relay berikut biasa

digunakan.

Rangkaian di atas menggunakan relay sebagai pengendali, berikutnya relay akan

digantikan dengan PLC sebagai pengendali.

Langkah pertama ialah merangkai input device pada modul input PLC.


RELAY

Kemudian dilanjutkan dengan merangkai output device pada modul output PLC.

Buat logika sistem dengan ladder diagram PLC.


RELAY

Jika disatukan, berikut ini diagram hubungan keseluruhan dari modul input – program

CPU – modul output PLC.

Keuntungan PLC dibanding relay


RELAY

Dari contoh di atas, tampak bahwa PLC control mempunyai banyak

keuntungan

dibandingkan relay control.

Berikut keuntungan – keuntungan lain dari PLC :

• Pengkabelan pada sistem berkurang sampai 80%.

• Konsumsi daya jauh lebih hemat.

• PLC mempunyai self diagnostic function yang memudahkan troubleshooting pada

PLC.

• Perubahan logika kontrol sangat mudah, cukup dengan melakukan pemrograman

ulang (secara software).

• Komponen sistem seperti relay dan timer berkurang cukup banyak pada sistem

dengan PLC.

• Jauh lebih cepat karena PLC berbasis mikroprosesor (dalam kisaran miliseconds).

• Pada sistem dengan I/O yang banyak dan kompleks, penggunaan PLC lebih

hemat dibanding penggunaan relay.

• Keandalan PLC lebih tinggi dari pada relay mekanis dan timer.

• Dokumentasi sistem dengan PLC jauh lebih mudah, karena ladder diagram dapat

dicetak dengan mudah.


RELAY

L. Faktor Pemilihan Relay Yang Tepat

Pemilihan relay yang tepat untuk aplikasi tertentu memerlukan evaluasi dari berbagai

faktor:

Jumlah dan jenis kontak - biasanya terbuka, biasanya tertutup, (double-

lemparan)

Hubungi urutan - "Membuat sebelum Break" atau "Break sebelum Membuat".

Sebagai contoh, gaya lama diperlukan pertukaran telepon Make-sebelum-

putus sehingga sambungan tidak berkurang sementara panggilan melalui

nomor tersebut.

Penilaian kontak - saklar relay kecil beberapa ampere, besar dinilai untuk

kontaktor hingga 3000 ampere, bolak-balik atau arus searah

Voltage rating kontak - relay kontrol tipikal diberi nilai 300 VAC atau 600

VAC, otomotif jenis sampai 50 VDC, khusus relay tegangan tinggi sekitar

15 000 V

Coil tegangan - mesin-alat biasanya relay 24 VAC, 120 atau 250 VAC, relay

untuk saklar mungkin 125 V atau 250 VDC gulungan, "sensitif" relay

beroperasi pada beberapa milliamperes

Coil saat ini - Biasanya di kisaran 40-200 mA untuk 0-24 VDC kumparan.

Paket / kandang - terbuka, sentuhan-aman, tegangan ganda untuk isolasi

antara rangkaian, ledakan bukti, outdoor, minyak dan tahan splash, dicuci

untuk perakitan papan sirkuit cetak .

Majelis - Beberapa fitur relay stiker yang menjaga kandang tertutup untuk

membolehkan posting solder PCB agen pembersih. Yang dihapus setelah

pemasangan selesai.


RELAY

Mount - soket, pasang papan, kereta api gunung, panel mount, melalui panel

mount, kandang untuk me-mount pada dinding atau peralatan .

Switching waktu - di mana kecepatan tinggi diperlukan.

"Kering" kontak - bila beralih sinyal tingkat yang sangat rendah, bahan

kontak khusus mungkin diperlukan seperti kontak berlapis emas.

Hubungi perlindungan - menekan lengkung di sirkuit sangat induktif .

Coil perlindungan - menekan lonjakan tegangan yang dihasilkan bila beralih

kumparan arus.

Isolasi antara sirkuit dan kontak koil

Aerospace atau tahan radiasi pengujian, jaminan kualitas istimewa

Diharapkan beban mekanis akibat percepatan - beberapa relay yang

digunakan pada aplikasi ruang angkasa dirancang untuk berfungsi dalam

beban kejut dari 50 g atau lebih

Aksesoris seperti timer, pembantu kontak, lampu pilot, tes kancing

Stray magnetik hubungan antara gulungan yang berdekatan relay pada sebuah

printed circuit board.

Contoh aplikasi Relay :

Relay Klakson


RELAY

Pada kendaraan dengan kabel klakson hanya satu..diman ground langsung di

ambil dari body kendaraan.

Jika tombol klakson di pencet maka dari kabel original mobil akan

menghasilkan arus +, arus - sudah stand by maka seketika itu juga arus + dari 30 akan

di teruskan ke klakson melalui terminal 87.

Dan masih banyak lagi contoh kegunaan relay sangat bermanfaat jika kita

mengetahui dasar dari cara kerja relay sehingga kita dapat dengan mudah

mengaplikasikannya pada kebutuhan kita.

Interlaced Relay.

Ini salah satu contoh aplikasi Relay yang lumayan rumit. Fungsi : digunakan

sebagai teknik mengamankan mobil. Jadi mobil kita tidak akan bisa di start kalau kita

belum menyalakan lampu dim sekali matau menginjak rem sekali (pilih salah satu

mekanismenya bisa dim atau rem.


RELAY

Ini menggunakan 3 buah Relay.


RELAY

• Relay pertama digunakan untuk menerima trigger dari lampu dim/ rem..dan

mempertahankan signal sekali tersebut sebagai trigger bagi relay yang lain..

• Relay kedua digunakan untuk starter.hanya akan aktif jika dan hanya jika relay

pertama dan relay ke tiga aktif. (syarat relay pertama aktif dilakukan sekali dim


http://i315.photobucket.com/albums/ll463/bapuks/relay/interlaced-relay.gif

RELAY

atau sekali injak rem yang dilakukan setelah kunci kontak ada pada posisi ON/IG)

• Relay ketiga digunakan untuk membalikan polarity dari output Kunci kontak

starter dari + menjadi -. Kemudian mengirimkannya ke relay kedua.


http://i315.photobucket.com/albums/ll463/bapuks/relay/interlaced2.gif

RELAY


http://i315.photobucket.com/albums/ll463/bapuks/relay/interlaced3.gif

34489925 Makalah Relay Ika 2B

Documents

Transcript of 34489925 Makalah Relay Ika 2B