BAB II LANDASAN TEORI - Perpustakaan Digital...

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 PLC (Programmable Logic Control)

Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical

Manufacture Associaton (NEMA) ICS3-1978 part ics3-304, PLC didefinisikan

sebagai berikut : “PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara

digital, memiliki memori yang dapat di program menyimpan perintah-perintah

untuk melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequencing, timing, counting,

dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog

atau digital input/output modules”. Di dalam PLC berisi rangkaian elektronika

yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun NC). Pada PLC

dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.

Gambar 2.1 Fungsi PLC

2.1.1 Sejarah PLC

PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama

perancangan PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan

penggantian sistem kontrol mesin berbasis relai. Bedford Associates (Bedford,

MA) mengajukan usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan dari

Modular Digital Controller) untuk perusahaan-perusahaan mobil di Amerika.

Sedangkan perusahaan lain mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8).

MODICON 084 merupakan PLC pertama di dunia yang digunakan pada produk

komersil.

7

Saat kebutuhan produksi berubah maka demikian juga dengan sistem

kontrol-nya. Hal ini menjadi sangat mahal jika perubahannya terlalu sering.

Karena relai merupakan alat mekanik, maka, tentu saja, memiliki umur hidup atau

masa penggunaan yang terbatas, yang akhirnya membutuhkan jadwal perawatan

yang ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika

banyak relai yang digunakan. Bayangkan saja sebuah panel kontrol yang

dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relai yang terkandung pada

sistem kontrol tersebut. Bagaimana kompleks nya melakukan pengkabelan pada

relai-relai tersebut.

Dengan demikian ‘pengontrol baru’ (the new controller) ini harus

memudahkan para teknisi perawatan dan teknisi lapangan melakukan

pemrograman. Umur alat harus menjadi lebih panjang dan program proses dapat

di modifikasi atau dirubah dengan lebih mudah. Serta harus mampu bertahan

dalam lingkungan industry yang keras. Jawabannya? Penggunaan teknik

pemrograman yang sudah banyak digunakan (masalah kebiasaan dan pada

dasarnya bahwa ‘people do not like the change’) dan mengganti bagian-bagian

mekanik dengan teknologi solid state (IC atau mikroelektronika atau sejenisnya).

Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah

sekuenser mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan

2903 cukup popular digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. mikroprosesor

konvensional kekurangan daya dalam menyelesaikan secara cepat logik PLC

untuk semua PLC, kecuali PLC kecil. Setelah mikroprosesor mengalami

perbaikan dan pengembangan, PLC yang besar-besar mulai banyak

menggunakan-nya. Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang berbasis pada

AMD 2903.

Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun

1973. Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian

PLC bisa melakukan komunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih

jauh dari lokasi mesin sesungguhnya yang dikontrol. Sekarang, kemampuan

komunikasi ini dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai

macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut terlibat. Sayangnya,

8

kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk

untuk protokol-protokol dan jaringan-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi

bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC.

Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi

dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor’s

Manufacturing Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk

memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui

pemrograman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemrograman atau

penggunaan pemrogram genggam (handheld programmer).

Seiring perkembangan teknologi, saat ini PLC telah mengalami

perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari fungsi

fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini

diantaranya adalah :

1. Ukuran semakin kecil dan kompak

2. Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat

3. Waktu eksekusi program yang semakin cepat

4. Pemrograman relative semakin mudah, hal ini terkait dengan perangkat

lunak pemrograman yang semakin user friendly

5. Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang

semakin baik

6. Jenis intruksi atau fungsi semakin banyak dan lengkap

7. Beberapa jenis dari tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk

tujuan kontrol kontinu. Misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzv,

dan lain-lain

2.1.2 Prinsip Dasar PLC

Pada prinsipnya sebuah PLC melalui model input bekerja menerima data-

data berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device) dari sistem

yang dikontrol seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.2. Peralatan input luar

tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor. Data-data masukan yang masih

berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input

9

module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada

dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan

disimpan di dalam ingatan (memory). Selanjutnya CPU akan mengambil

keputusan dan memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal

digital. Sistem yang dikontrol oleh modul output D/A (digital to analog module)

antara lain berupa kontaktor, relay, solenoid, heater, alarm dimana nantinya dapat

digunakan untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang

dikontrol tersebut.

2.1.3 Prinsip Kerja PLC

Perbandingan cara kerja PLC dengan sistem kontrol konvensional dapat

dilihat pada gambar 2.2 dan 2.3. Switch S1 dan S2 adalah push-button normally

open (NO), saat kedua switch tersebut ditekan, S1 akan mengalirkan arus ke L1

sedangkan S2 akan mengalirkan arus ke L2 pada gambar 2.2.

Pada gambar 2.3 komponen yang sama disambungkan ke PLC. Dari gambar

tersebut terlihat beberapa perbedaan yaitu switch tidak disambungkan secara

langsung ke lampu, tetapi melalui modul input PLC, sedangkan lampu

disambungkan ke modul output PLC. Input tidak berhubungan langsung dengan

output, tetapi keduanya dihubungkan oleh prosesor berdasarkan program logic

yang dimasukan.

Gambar 2.2 Hardwired sistem

10

Gambar 2.3 Sistem PLC

Dari segi operasional, switch dan lampu yang disambungkan langsung

secara sistem PLC adalah identik, perbedaannya terletak pada cara arus listrik

mengalir. Pada hardwired sistem arus listrik mengalir berasal dari suatu sumber

tegangan melalui switch menuju lampu melalui kawat penghantar ke lampu yang

bersangkutan, pada saat switch terbuka arus terputus dan lampu akan padam.

Pada sistem PLC, arus yang berasal dari sumber tegangan mengalir

melalui S1 dan S2 menuju input modul. Input modul akan mengirim sinyal ke

prosesor, tegangan dari switch terisolir dengan sinyal yang masuk ke prosesor,

pengisolasian ini mutlak diperlukan karena prosesor bekerja dengan tegangan dan

arus rendah. Prosesor menerima sinyal dari input modul pada saat switch tertutup,

dan akan mengirimkan sinyal yang sama ke output modul atas pengarahan dari

program. Program berfungsi untuk mengarahkan sinyal dari input modul yang

tersambung dengan S1. Semua kejadian ini berlangsung dalam orde mili detik.

Pada saat S2 tertutup, kejadian yang sama berlangsung akan tetapi kali ini sinyal

output prosesor dikirimkan ke output modul yang tersambung dengan L2.

2.2 PLC OMRON SYSMAC CP1L-L20DR-A

PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC dari Omron

yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang tersedia dengan 10, 14, 20,

30, 40 dan 60 buah I/O (input/output). Sistem input output nya berupa bit atau

lebih dikenal dengan PLC tipe relai karena hanya membaca masukan (input) dan

menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.

11

Gambar 2.4 PLC Omron Sysmac CP1L-L20DR-A

2.2.1 Bagian-bagian dan Fungsi PLC Omron Sysmac CP1L

Gambar 2.5 Bagian-bagian PLC Omron Sysmac CP1L-L20DR-A

1. Memory cassette slot

Digunakan untuk memasang memori/memory cassette. Memory cassette

dapat digunakan untuk menyimpan cadangan program-program CP1L,

parameter, dan data memori. Memory cassette dapat digunakan untuk

menyalin data ke unit CP1L tanpa menggunakan program (software).

12

2. Peripheral USB port

Digunakan untuk melakukan koneksi pada computer. Computer dapat

digunakan untuk menjalankan program (programming) dan pengawasan

(monitoring).

3. Analog adjuster

Digunakan untuk menyesuaikan nilai pada area bantu/cadangan A642CH

dalam jangkauan 0 sampai 255. Digunakan untuk megubah timer dan

pengaturan utama tanpa menggunakan program (software).

4. External analog settings input connector

Menggunakan external input diantara 0 dan 10 volt, dan mengubah nilai

untuk area bantu/cadangan A643CH dengan nilai diantara 0 sampai 256.

Input ini tidak di isolasi.

5. DIP switches

Digunakan untuk mengatur write-permission pada memori pengguna,

transfer otomatis dari memory cassette, dan penggunaa tool bu.

6. Battery

Merawat internal clock dan RAM ketika power supply berada dalam

kondisi mati (off).

7. Operation indicators

Menunjukan status pengoperasian dari CP1L. menunjukan status seperti

status sumber, mode operasi, kesalahan (errors) dan status dari peripheral

USB.

8. Power supply, ground, and input terminal block

Digunakan untuk menyambungkan kabel power supply, ground line, dan

input lines.

9. Input indicators

Menyala ketika sambungan input menyala (on) kecuali untuk analog input

terminal.

10. Option board slot

Digunakan untuk menginstal RS-232C option board atau RS-422A/485

option board.

13

CP1L CPU units

14/20 – point I/O sudah memiliki satu seri communication option board

yang sudah terinstal.

30/40/60 – point I/O sudah memiliki dua seri communication option board

yang sudah terinstal.

11. Expansion I/O unit connector

Digunakan untuk menghubungkan unit-unit CP-series expansion I/O dan

unit-unit pengembangan lainnya.

Unit-unit CP1L CPUUnit-unit dari 14/20-point I/O dapat memiliki 1 unit pengembangan yang

tersambung. Unit-unit 30/40/60-point I/O memiliki hingga 3 unit

pengembangan yang tersambung. Dan unit-unit 10-point I/O tidak

memiliki unit pengembangan yang tersambung.

12. Output indicators

Akan menyala ketika kontak output terminal menyala (ON) kecuali untuk

analog output terminal.

13. External power supply and output terminal block

External power supply terminal

Unit-unit yang menggunakan AC power supply yang memiliki 24VDC

external power supply terminal dengan kapasitas maksimum 300mA.

Terminal ini dapat digunakan menjadi sebuah kegunaan power supply

untuk peralatan yang digunakan (input device).

Output terminals: Digunakan untuk menghubungkan sambungan

keluar (output lines).

14. DIN track mounting pin

Digunakan untuk memasang unit pada lintasan DIN (DIN Track).

15. Memory cassette

Digunakan untuk menyimpan data dari built-in flash memory. Masukan

pada slot kaset memory (memory cassette).

16. RS-232C option board

Masukan pada option board slot.

14

17. RS-422A/485 option board

Masukkan ke dalam option board slot.

18. LCD option board

Digunakan untuk mengawasi berbagai macam data dan perubahan dari

nilai sekarang atau pengaturan tanpa menghubungkan pada CX-

Programmer. Pengubah waktu yang spesifik dapat juga digunakan ketika

tidak disediakan oleh PLC.

19. Ethernet option board

Digunakan untuk menambahkan Ethernet port. Masukan ke dalam

Optional Board Slot

2.2.2 Spesifikasi PLC Omron Sysmac CP1L

Tabel 2.1 Spesifikasi PLC Omron Sysmac CP1L

Item CPU Units with20 I/O Points

CPU Units with30 I/O Points

SupplyVoltage

AC Power 100 to 240 VAC, 50/60 HzDC Power 24 VDC

OperatingVoltageRange

AC Power 85 to 264 VAC

DC Power 20.4 to 26.4 VDCPowerConsumtion

AC Power 60 VV maxDC Power 20 W max

InrushCurrent

AC Power 60 A maxDC Power 20 A max

ExternalPowerSupply

SupplyVoltage

24 VDC

OutputCapacity

300 mA: Use for input device only.Cannot be used to drive outputs(when the external power supplyprovides an overcurrent or is shortcircuited

Insulation resistance20 MΩ min. (at 500 VDC) betweenthe external AC and protective earthterminals

Dielectric Strength 2,300 VAC 50/80 Hz for 1 minbetween the external AC and

15

protective earth terminals, leakagecurrent: 10 mA max

Noice Immunity Conform to IEC6100-4-5;2 KV(power lines)

Vibration Resistance

10 to 57 Hz, 0.075-mm Amplitude,57 to 150 Hz, acceleration: 9,8 m/s2in X, Y, and Z direction for 80minutes each (time coefficient; 8minutes x coefficient factor 10 = totaltime 80 minutes

Shock Resistance 147 m/s2 three times each in X, Y,and Z directions

Ambient TemperatureOperating : 0 degree to 55 degreecelcius Storage : -20 degree to 75degree celcius

Humidity 10 % to 90 % (with condensation)Atmosphere Must be free from corrosive gasTerminal Screw Size M3

Power Interrupt Time

Ac Power supply : 10 ms min.DC power supply : 2 ms min. (Apower interrution occurs if powerfalls below 85 % of the rated voltagefor longer than the power interrupttime)

CPU UnitWeight

AC Power 650 g max 700 g maxDC Power 550 g max 600 g max

Expansion I/O UnitWeight

Units with 20 I/O points: 300 g max.Units with 8 output points: 250 gmax. Units with 8 input points: 200 gmax.

Expansion Unit WeightAnalog I/O units: 150 g maxTemperature sensor units: 250 g maxCombo bus I/O link units: 200 g max

2.2.3 Port Terminal Input Output PLC CP1L

Port pada PLC CP1L 20 I/O terdiri dari 12 buah terminal input yaitu dari

CIO 0.00 – 0.11. untuk port output-nya terdapat 8 buah terminal yaitu dari CIO

100.00 -100.07.

Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan suplai AC PLN

yaitu pada terminal L1 dan L2/N. port input terhubung pada satu titik COM

16

(common). Masukan pada terminal COM dapat berupa polaritas + (positif) atau –

(negatif).

Gambar 2.6 Blok terminal masukan pada PLC CP1L 20 I/O

Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing COM

terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti terlihat

pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.7 Blok terminal keluaran pada PLC CP1L 20 I/O

17

Tabel 2.2 Pengaturan fungsi input menggunakan aturan PLC

Address Input operating settings High-speed countersOriginsearches

Word

Bit NormalInputs

InterruptInputs(Seenote)

Quickresponsinputs

Operation settings: High-speedcounters enable Phase-Z reset

originsearches

enabled forpulse

outputs 0and 1

Single-phase(Incrementpulse input)

Two-phase(differential phasex4, up/down, orpulse/direction

CIO0

00NormalInputs 0

--- --- Counter 0,Incrementinput

Conter 0, A phase,up, or count input

---

01NormalInputs 1


Conter 0, B phase,up, or count input

---

02NormalInputs 2


Conter 1, A phase,up, or count input

---

03NormalInputs 3


Conter 1, B phase,up, or count input

---

04 NormalInputs 4

Interruptinput 0

Quickresponsinput 0

Counter 0,phase-Z/resetinput

Counter 0, phase-Z reset input ---

05 NormalInputs 5

Interruptinput 1

Quickresponsinput 1


Counter 1, phase-Z reset input ---

06 NormalInputs 6

Interruptinput 2

Quickresponsinput 2


---Pulse output0: Origininput signal

07 NormalInputs 7

Interruptinput 3

Quickresponsinput 3


---Pulse output1: Origininput signal

08 NormalInputs 8

Interruptinput 4

Quickresponsinput 4

---

---09

NormalInputs 9

Interruptinput 5

Quickresponsinput 5

--- ---

10NormalInputs

10

--- ---

---

Pulse output0: Originproximityinput signal

11 Normal --- --- --- Pulse output

18

Inputs11

1: Originproximityinput signal

Tabel 2.3 Pengaturan fungsi output menggunakan intruksi dan aturan PLC

2.2.4 Metoda Pemrograman

Keuntungan utama dari penggunaan perangkat PLC adalah sifatnya yang

dapat diprogram (programmable). Perubahan fungsi serta tugas yang akan

dilakukan biasanya cukup dengan mengubah sedikit program yang ada. Perubahan

unit input/output diperlukan bila terjadi perubahan pada jenis proses peralatan

yang dikontrol.

Berdasarkan fungsi dari perangkat PLC secara keseluruhan. Ada beberapa

metoda penulisan program yang biasa digunakan untuk pada berbagai merek PLC,

yaitu Ladder Diagram (LD), Funtion Block Diagram (FBD), dan Instruction List

(IL), atau gabungan dari ketiga metoda tersebut. Tetapi untuk jenis PLC CP1L

hanya ada metoda menggunakan Ladder Diagram, Function Block, dan gabungan

dari kedua metoda tersebut.

19

Load NotLoad

2.2.4.1 Diagram Ladder

Sebuah diagram tangga atau ladder diagram terdiri dari sebuah garis

menurun ke bawah pada sisi kiri dengan garis-garis bercabang ke kanan. Garis

yang ada di sebelah sisi kiri disebut sebagai palang bis (bus bar), sedangkan garis-

garis cabang (the branching lines) adalah baris intruksi atau anak tangga.

Sepanjang garis intruksi ditempatkan berbagai macam kondisi yang terhubungkan

ke intruksi lain di sisi kanan. Kombinasi logika dari kondisi-kondisi tersebut

menyatakan kapan dan bagaimana intruksi yang ada di sisi kanan tersebut

dikerjakan.

Contoh diagram tangga ditunjukan pada gambar 2.9.

Gambar 2.8 Contoh diagram tangga

Simbol-simbol yang digunakan dalam diagram tangga, yaitu:

1. Load (LD) dan LOAD NOT (LDNOT)

Gambar 2.9 Simbol Load dan Load Not

20

And And Not

OR OR Not

Out NotOut

Kondisi pertama untuk mengawali setiap pemrograman dari pergantian

garis anak tangga menggunakan instruksi load atau load not.

2. AND dan AND NOT

Gambar 2.10 Simbol And dan And Not

Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung serial dalam satu garis anak

tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan intruksi load atau load

not, dan yang lainnya dengan intruksi and atau and not.

3. OR dan OR NOT

Gambar 2.11 Simbol OR dan OR Not

Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung paralel dalam satu garis

anak tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan intruksi load dan

load not, dan kondisi yang lainnya dengan menggunakan instruksi or atau or not.

4. Output dan Output Not

Gambar 2.12 Simbol Output dan Output Not

Intruksi output dapat digunakan untuk rancangan dimana output harus

aktif bilamana kondisi-kondisi normal di depannya terhubung. Intruksi output not

digunakan untuk rancangan dimana output harus tidak aktif bilamana kondisi-

kondisi di depannya terhubung. Beberapa output atau output not yang terhubung

21

DIFD (14)

DIFU (13)

pararel pada satu garis anak tangga dapat diperlukan dengan intruksi output atau

output not yang berurutan.

5. DIFU (13) dan DIFD (14)

DIFU adalah intruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal

masukan ON. Perintah DIFU mempunyai sebuah masukan dimana DIFU akan

ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan

lamanya masukan ON. Saat masukan OFF DIFU tidak bereaksi apapun. DIFU

akan ON lagi setelah masukan OFF dan kemudian OFF.

DIFD adalah intruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal

masukan OFF. Perintah DIFD mempunyai sebuah masukan dimana DIFD akan

ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan

lamanya masukan OFF. DIFD akan ON lagi setelah masukan ON dan kemudian

OFF.

Gambar 2.13 Simbol DIFU (13) dan DIFD (14)

6. Timer

Timer adalah intruksi untuk menunda suatu proses. Timer mempunyai

sebuah masukan, dimana apabila masukan ON menghitung dan bila masukan OFF

timer reset. N menunjukan timer ke berapa (Tim 1, Tim 2, dst) dan SV adalah Set

Value dengan batasan antara 000.00 sampai dengan 999.9. apabila masukan ON

maka timer aktif dan mulai menghitung sesuai set value, setelah timer selesai

menghitung sampai angka set value terpenuhi maka timer akan ON, timer akan

OFF dan reset apabila masukan OFF. Untuk mengambil kondisi timer maka

dibuat diagram ladder seperti gambar di bawah. Timer akan OFF apabila masukan

kondisinya OFF sehingga timer reset. Timer menggunakan unit 100 ms (Hundred-

22

ms Timer). Fungsi lain dari timer adalah TIMH– High Speed Timer. Cara

kerjanya TIMH sama dengan TIM kecuali time basenya yang berbeda yaitu: 0,01

detik.

Gambar 2.14 Contoh intruksi timer

7. Counter

Instruksi CNT merupakan salah satu instruksi counter down dari SV pada

saat kondisi ON untuk mengubah sinyal input dari kondisi OFF Ke ON sebagai

pemicu proses pencacahan. Masukan reset, angka counter, dan nilai set ( SV )

dapat diatur dalam program. Nilai set dapat diberikan antara 0000-9999. Fungsi

lain dari counter adalah CNTR (Reversible Counter). CNTR merupakan counter

up / down pada saat di beri sinyal input/pulsa. Simbol dari instruksi dasar counter

adalah sebagai berikut:

Gambar 2.15 Contoh intruksi counter

8. Compare

Instriksi CMP digunakan untuk membandingkan dua buah data yang

output-nya menghasilkan GR (greater than), EQ (Equal) and LE (less than) flag

di dalam area SR. Simbol dari instruksi compare adalah sebagai berikut:

23

Gambar 2.16 Contoh intruksi compare

9. Fungsi END

Intruksi end digunakan untuk menandai bahwa program telah selesai. CPU

melakukan scan dari awal hingga akhir program membentuk loop tertutup. Jadi

tanpa end maka program PLC tidak akan bekerja.

Gambar 2.17 Contoh intruksi end

2.2.4.2 Function Block Diagram (FBD)

Function block adalah elemen program dasar yang berisikan fungsi standar

proses yang sudah dirumuskan secara berkelanjutan. Ketika suatu function block

sudah dirumuskan, maka pengguna hanya cukup memasukan function block

kedalam program dan menetapkan I/O untuk menggunakan fungsi tersebut.

Sebagai standar suatu proses, function block tidak berisikan alamat yang

aktual, tetapi berupa variabel-variabel. Pengguna menetapkan alamat atau

kesatuan-kesatuan dalam variabel tersebut. alamat atau kesatuan ini dinamakan

parameter-parameter. Alamat-alamat tersebut digunakan oleh variabel-variabel itu

sendiri yang dialokasikan secara otomatis oleh CX-Programmer untuk tiap-tiap

program.

23


9. Fungsi END















program.

23


9. Fungsi END















program.

24

Gambar 2.18 Contoh program function block diagram

2.3 CX – Programmer Ver 9.3

Program CX Omron merupakan sebuah software pemrograman PLC untuk

membuat, memonitor, dan merubah dari berbagai program PLC Omron. CX

Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer prosesor 486

MHz dengan sistem operasi windows 7.

Berikut adalah tampilan dari CX Programmer Ver 9.3

Gambar 2.19 Tampilan CX - Programmer

24









24









25

Beberapa bagian utama CX- Programmer berikut fungsinya dapat dilihat

pada table berikut:Tabel 2.4 Bagian dan Fungsi CX – Programmer

Nama Bagian Fungsi

Title Bar Menunjukan nama file atau data tersimpan dan dibuat pada CX-

Programmer

Menus Pilihan Untuk memilih Menu

Toolbar Pilihan untuk memilih fungsi dengan menekan tombol. Select[view]

Toolbar

Kemudian dapat memilh toolbar yang ingin ditampilkan.

Section Dapat membagi program kedalam beberapa blok. Masing masing blok

dapat dibuat atau ditampilkan.

Project

WorkSpace

Project Tree

Mengatur program dan data. Dapat membuat duplikat dari setiap elemen

dengan melakukan Drag dan Drop diantara proyek yang berbeda atau

melalui suatu proyek.

Ladder Window Layar sebagai tampilan atau membuat diagram ladder.

Output Window Menunjukan informasi error saat melakukan compile ( error check ).

Menunjukan hasil dari pencarian kontak / koil didalam list form.

Menunjukan detail dari error yang ada pada saat loading suatu proyek.

Status Bar Menunjukan suatu informasi seperti nama PLC, status on line / offline,

lokasi dari cell yang sedang aktif.

Information

window

Menapilkan window yang menunjukan shortcut key yang digunakan pada

CX – programmer.

Symbol Bar Menampilkan nama, alamat atau nilai dan comment dari symbol yang

sedang dipilih cursor.

2.4 Mini Circuit Breaker (MCB)

MCB adalah pengaman rangkaian yang dilengkapi dengan pengaman

thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relai

elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak digunakan untuk

pengaman sirkit satu phasa dan tiga phasa. Keuntungan menggunakan MCB

sebagai berikut.

a. Dapat memutuskan rangkaian tiga phasa walaupun terjadi hubung singkat

pada salah satu phasanya.

26

b. Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat hubung

singkat atau beban lebih.

c. Mempunyai tanggapan yang baik apabila terjadi hubung singkat atau

beban lebih.

Pada MCB terdapat dua jenis pengaman yaitu secara termis dan

elektromagnetis, pengaman termis berfungsi untuk mengamankan arus beban

lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika

terjadi hubung singkat.

Termis, prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua

jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi

satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang

melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal

tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik

Magnetik, prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat

yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi

elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar gaya

yang menggerakkan saklar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan rangkaian

listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang terjadi

masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat busur api dipisahkan,

didinginkan dan dipadamkan dengan cepat.

MCB dibuat hanya memiliki satu kutub untuk pengaman satu phasa,

sedangkan untuk pengaman tiga phasa biasanya memiliki tiga kutub dengan tuas

yang disatukan, sehingga apabila terjadi gangguan pada salah satu kutub maka

kutub yang lainnya juga akan ikut terputus.

27

Gambar 2.20 MCB 1 phasa dan 3 phasa

Pemilihan MCB ditentukan oleh beberapa hal, yaitu :

1. Standar yang berlaku. Contoh PUIL, SPLN, IEC, dll.

2. Kapasitas Pemutusan

Kapasitas pemutusan tidak boleh kurang dari arus hubung pendek

prospektif pada tempat instalasinya (PUIL pasal 3.24.4.3.1)

3. Arus Pengenal

4. Tegangan

Tegangan operasional pengenal pemutus tenaga harus lebih besar atau

sama dengan tegangan sistem.

Dibawah ini adalah gambar kurva pemutus sirkit thermal magnetic.

Gambar 2.21 Kurva standar operasi untuk pemutus sirkit termal-magnetik

28

Ir adalah arus nomimal mcb, sedangkan Im adalah arus hubung singkat minimum,

dan Icu adalah arus hubung singkat maksimum atau arus breaking capacity.

keterangan :

1. Actuator lever.

2. Actuator mechanism.

3. Contacts

4. Terminals

5. Bimetallic strip

6. Calibration screw.

7. Solenoid

8. Arc divider/extinguisher

Gambar 2.22 Konstruksi MCB

Berdasarkan penggunaan dan daerah kerjanya, MCB dapat digolongkan menjadi 5

jenis ciri yaitu :

1. Ciri Z (rating dan breaking capacity kecil), Digunakan untuk pengamanan

rangkaian semikonduktor dan trafo-trafo tegangan yang peka.

2. Ciri K (rating dan breaking capacity kecil), Digunakan untuk pengamanan

alat-alat rumah tangga (home-appliance).

3. Ciri G (rating besar), Digunakan untuk pengaman motor.

4. Ciri L (rating besar),Digunakan untuk pengaman kabel atau jaringan

5. Ciri H, Digunakan untuk pengaman instalasi penerangan bangunan.

2.5 Saklar Tunggal

Saklar adalah komponen listrik yang berfungsi sebagai pemutus dan

penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik pada rangkaian listrik

tertutup. Berbagai jenis saklar tersedia sesuai dengan fungsi, jenis dan cara

pemasangannya. Salah satunya adalah saklar tunggal yang digunakan untuk

menghidupkan dan mematikan satu buah atau satu kelompok beban listrik. Dalam

hal ini adalah beban penerangan atau lampu listrik sebagai simulator motor.

29

Gambar 2.23 Simbol saklar tunggal

2.6 Penghantar (Kabel)

Penghantar yang digunakan untuk instalasi listrik adalah penghantar yang

dilindungi dengan isolasi atau disebut dengan kabel. Perkembangan penghantar

semakin pesat seiring berkembangnya bahan-bahan isolasi, sehingga banyak

bermunculan jenis penghantar baru. Untuk mempermudah identifikasi dari jenis

kabel yang ada, maka diadakan suatu penandaan dari huruf maupun angka. Kode

pengenal kabel yang sering digunakan adalah sebagai berikut :

N : Kabel jenis standar, dengan tembaga sebagai penghantar

Y : Isolasi PVC (poly vinil chlorid)

A : Kawat tembaga pejal

Y : Selubung PVC

F : Kawat tembaga serabut

R : Kawat baja bulat

NA : Jenis kabel standar, dengan alumunium sebagai penghantar

re : Penghantar kawat bulat

rm : Penghantar bulat berkawat banyak

Contoh :

a. NYA 4 re 450/750 V

Menyatakan suatu kawat berisolasi untuk tegangan nominal

450/750 Volt. Berisolasi PVC, mempunyai penghantar tembaga

padat bulat dengan luas penampang nominal 4 mm2.

b. NYM 4 x 25 rm 500 V

30

Menyatakan kabel dengan empat inti untuk tegangan nominal 500

Volt, berisolasi dan berselubung PVC dan mempunyai penghantar

tembaga bulat yang dipilin dengan luas penampang nominal 25

mm2.

2.6.1 Standar Warna

Kabel listrik memiliki identifikasi kode warna yang dibuat sesuai standar.

Menurut PUIL 2000 tabel 7.2-1 Kabel dengan inti tunggal memiliki standar sesuai

tabel 2.5

Tabel 2.5 Standar warna kabel tunggal

2.6.2 Jenis Penghantar yang Digunakan

a. Kabel NYA

Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini

pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal. Dalam pemakaiannya

pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon /

PVC ataupun pipa fleksibel. Kabel NYA memiliki karakteristik sebagai berikut :

Tegangan nominal : 400/690 (600)

Jumlah Inti : 1

Luas penampang : 0,5 – 400 mm2

Penggunaan : Didalam pipa, diatas/didalam plesteran

No Warna Selubung Penggunaan1 Merah Fasa R2 Kuning Fasa S3 Hitam Fasa T4 Biru Netral5 Kuning - Hijau Pentanahan6 Warna Lainnya Kontrol

31

Penghantar tembaga

Isolasi PVC

Gambar 2.24 Kabel NYA

b. Kabel NYAF

Kabel NYAF merupakan jenis kabel fleksibel dengan penghantar tembaga

serabut berisolasi PVC. Digunakan untuk instalasi panel-panel yang memerlukan

fleksibilitas yang tinggi. Adapun karakteristik dari kabel NYAF adalah:


Inti : Serabut

Luas penampang : 0,5 – 400 mm2

Penggunaan : Didalam pipa, diatas/didalam plesteran

Penghantar tembaga serabut

Isolasi PVC

Gambar 2.25 Kabel NYAF

32

c. Kabel NYM

Kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan

memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Konstruksi dari kabel NYM terlihat pada

gambar. Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik, boleh tidak

menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat peggantian kabel

/dalam dinding / beton menggunakan selongsong pipa. Karakteristiknya yaitu:


Jumlah Inti : 1-5

Luas penampang : 1,5 – 35 mm2. Bila berinti tunggal hanya sampai 16 mm2

Penggunaan : Didalam pipa, diatas/didalam plesteran,di atas kayu.

Gambar 2.26 Kabel NYM

2.6.3 Kemampuan Hantar Arus ( KHA )

Kemampuan Hantar Arus suatu kabel dapat dinyatakan sebagai

kemampuan maksimum kabel untuk dilalui arus secara terus-menerus tanpa

menyebabkan kerusakan pada kabel tersebut.

Menurut Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 pasal 5.5.3.1

penghantar sirkit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai

KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh. Untuk menentukan besarnya

KHA dapat menggunakan persamaan : KHA = 1,25 x In

Jika KHA telah diketahui maka untuk menentukan luas penampang dipilih

kabel yang memiliki nilai yang diatasnya (pada tabel 2.6). Untuk kabel daya

33

diperhatikan juga rating MCB yang dipilih. Jika nilai KHA masih dibawah rating

MCB, maka ditetapkan rating MCB sebagai nilai KHA minimal yang digunakan.

Dengan tujuan apabila terjadi gangguan, kabel masih dapat menghantarkan arus

sebelum MCB memutuskan rangkaian.

Dibawah ini adalah tabel untuk menentukan luas penampang penghantar.

Diambil dari tabel 7.3-1 pada PUIL 2000.

Tabel 2.6 Cara untuk menentukan luas penampang penghantar

2.7 Fitting

Fitting atau dudukan lampu adalah suatu alat untuk menghubungkan

lampu dengan kawat-kawat jaringan listrik secara aman. Berdasarkan

pemakaiannya bentuk fitting terdapat beberapa macam, yaitu fitting tempel

33








2.7 Fitting




33








2.7 Fitting




34

(fitting duduk), fitting gantung, fitting bayonet, gabungan antara fitting dengan

stip kontak, dan lain-lain. Dibawah ini contoh fitting model tempel.

Gambar 2.27 Fitting model tempel

2.8 Lampu Pijar

Lampu pijar merupakan lampu yang menghasilkan cahaya dengan cara

memanaskan serabut pijar (filamen). Serabut pijar adalah kawat logam halus yang

mempunyai hambatan terhadap arus yang mengalir. Didalam serabut pijar inilah

tenaga listrik diubah menjadi panas dan cahaya. Bola lampu dibuat dari kaca yang

jernih, udaranya telah diambil dari bola sedemikian rupa hingga tinggal

menghabiskan bola lampu hampa udara tanpa terdapat zat asam lagi. Keadaan

seperti ini akan mencegah filamen terbakar habis.

Gambar 2.28 Lampu pijar

Jika bola lampu diisi dengan gas argon, maka gas argon itu akan mencegah

filamen menguap. Filamen yang menyala didalam tempat yang diisi gas argon

suhunya menjadi lebih tinggi, sehingga akan lebih banyak menghasilkan cahaya.

Untuk membaurkan cahaya yang kuat dan berpusat pada serabut pijar, banyak

lampu-lampu yang dibuat dari kaca buram seperti kaca putih susu atau kaca

berwarna. Jenis lampu ini biasanya dipilih dengan alasan untuk hiasan, misalnya

untuk lampu lantai, lampu meja, lampu taman, atau lampu dinding.

35

Selain lampu dengan kaca buram, ada pula lampu yang dilengkapi dengan lapisan

dari bahan pemantul (cermin). Lampu jenis ini dikenal dengan sebutan lampu

sorot atau spot light. Pemakaian lampu sorot banyak terdapat ditaman-taman,

etalase atau ruang pameran.

BAB II LANDASAN TEORI - Perpustakaan Digital...

Documents

Transcript of BAB II LANDASAN TEORI - Perpustakaan Digital...