Jurnal HPC 04

SISTEM HIDROLIK DENGAN INPUT UDARA BERTEKANAN MENGGUNAKAN BOOSTER (INTENSIFIER) DAN KONTROL PLC PROGRAM FDM

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Sistem AHPB

Air to hydraulic bosster atau disebut dengan intensifer, adalah komponen

yang digunakan untuk meningkatkan tekanan udara (air pressure) sistem

pneumatik menjadi tekanan hidrolik (hydraulic pressure) untuk menghasilkan

daya/tekanan hidrolik yang besar pada aktuator. Sistem yang menggunakan Air to

Hydraulic Pressure Booster merupakan kombinasi sistem pneumatik sebagai

input dan hidrolik sebagai output.

I.2 Tujuan Praktikum

1. Memahami prinsip kerja dari air to hydraulic bosster.

2. Membandingkan tekanan air pressure dengan hydraulic pressure pada

bosster (intensifier).

3. Memahami program FBD (Function Blok Diagram) pada software Zelio

soft (PLC)

4. Memahami sistem kontrol posisi lifting table dengan aplikasi sensor

potensiometer dan PLC.

I.3 Maksud Tujuan

Para Praktikan diharapkan mengerti dan memahami cara kerja dari sistem

air to hidraulic pressure bosster ini dengan menggunakan sistem kontrol PLC

dengan cara membuat diagram FBD pada PLC dan mengaplikasikannya pada

lifting table

LABORATORIUM HIDROLIK & PNEUMATIK


BAB II

TEORI DASAR

II.1 Sistem Kontrol PLC

Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik

yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk

berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam .

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :

sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk

pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori

yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi

yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan,

perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau

proses melalui modul-modul I/O dijital maupun analog .

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable

menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan

program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau

kegunaannya.

2. Logic

menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik

dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan,

menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR,

dan lain sebagainya.

3. Controller

menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses

sehingga menghasilkan output yang diinginkan.



PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial

dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat

dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan

di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa

pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang

telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang

digunakan sudah dimasukkan.

Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari

keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-

OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan

terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC

juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output

banyak.

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat

dibagi secara umum dan secara khusus.

Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

1. Sekuensial Control

PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan

untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini

PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial

berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya

temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang

diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai

sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke

CNC (Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan

input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila

dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih



mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk

benda kerja, moulding dan sebagainya.

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses

yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap

sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam

memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator

atau peralatan lainnya.

II.2 Bahasa PLC yang digunakan

A. Ladder Diagram

Salah satu metode pemrograman PLC yang sangat umum dipergunakan

yaitu pemrograman menggunakan ladder diagram (diagram tangga). Metode

yang praktis dan cukup mudah dimengerti. Diagram ini sendiri terdiri dari dua

buah garis vertikal yang melambangkan daya.Komponen-komponen rangkaian

disambungkan sebagai garis-garis horisontal yang merupakan anak

tangga.Komponen-komponen yang dimaksud ditempatkan di antara kedua

buah garis vertical ada pun instruksi instruksi dasar dalam ladder diagram :

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

LOAD adalah sambungan langsung dari line dengan logika

pensakelarannya seperti sakelar NO, sedangkan LOAD NOT logika

pensakelarannya seperti sakelar NC.Instruksi ini dibutuhkan jika urutan

kerja pada sistem kendali hanya membutuhkan satu kondisi logic saja untuk

satu output. Simbol ladder diagram dari LD dan LD NOT .

2. AND dan AND NOT

Jika memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian yang

berada di depannya, karena penyambungannya seri. Logika pensaklaran

AND seperti sakelar NO dan AND NOT seperti saklar NC. Instruksi

tersebut dibutuhkan jika urutan kerja sistem kendali lebih dari satu kondisi



logic yang terpenuhi semuanya untuk memperoleh satu output. Simbol

ladder diagram dari AND dan AND NOT.

3. OR dan OR NOT

OR dan OR NOT dimasukkan seperti saklar posisinya paralel

dengan rangkaian sebelumnya.instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan

kerja sistem kendali membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi

logic terpasang paralel untuk mengeluarkan satu output. Logika

pensaklaran OR seperti saklar NO dan logika pensaklaran NOT OR seperti

saklar NC. Simbol ladder diagram dari OR dan OR NOT .

4. Out Dan Out Not

Digunakan untuk mengeluarkan Output jika semua kondisi logika

ladder diagram sudah terpenuhi. . Logika pensaklaran OUT seperti sakelar

NO dan logika pensaklaran OUT NOT seperti sakelar NC. Simbol ladder

diagram dari OUT dan OUT NOT

5. Timer (TIM) Dan Counter (CNT)

Ø Timer

Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan interval waktu

yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melalui nilai setting (preset

value). Timer tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa

clock. Untuk pulsa clock sudah disediakan oleh pembuat PLC.Besarnya

nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung pada nomor timer yang

digunakan. Saat input timer ON maka timer mulai mencacah pulsa dari 0

sampai preset value. Bila sudah mencapai preset value maka akan

mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.

Ø Counter



Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara kerja

counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa

internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.

1. Jumlahnya bergantung dari masing-masing tipe PLC. Jika suatu

nomor sudah dipergunakan sebagai TIMER/COUNTER, maka nomor

tersebut tidak boleh lagi dipakai lagi sebagai TIMER/COUNTER yang

lain.

2. Nilai TIMER/COUNTER bersifat menghitung mundur dari nilai

awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan tersebut mencapai

angka nol, maka kontak NO TIMER/COUNTER akan bekerja.

3. TIMER mempunyai batas hitungan antara 0000 sampai 9999 dalam

bentuk BCD (binary Code Decimal) dan dalam orde sampai 100 ms.

Sedangkan COUNTER mempunyai orde angka BCD dan mempunyai

batas antara 0000 sampai dengan 9999.

TIMER COUNTER

Keterangan : Keterangan :

N : Nomor T/C CP : Pulsa

SV : Set Value R : Reset

B. Function Block Diagram / Function Plan

Function Block Diagram , bahasa pemrograman ini menitikberatkan

pada hubungan antara variabel input dan output berupa gambar blok - blok

diagram. Dimana dalam blok - blok tersebut terdapat fungsi - fungsi

tertentu.



C. Structure Text

Structure Text (ST), termasuk high level language umumnya

digunakan untuk beberapa prosedur yang kompleks menggunakan bahasa

yang baku untuk menyatakan kondisi step yang berbeda. Bahasa yang

digunakan mirip dengan bahasa pemrograman pada Pascal.

D. Mnemonic / statement list

Instruction List (IL), low level language yaitu pemograman yang

menggunakan statement variabel (huruf) sebagai inputnyadan sangat

efektif untuk aplikasi - aplikasi yang kecil dimana terdapat perintah -

perintah yang sudah baku. Bisa menyajikan banyak input dan output

E. Sequential Function Chart

Sequential Function Chart, bahasa pemrograman ini dibuat dengan

sistem chart yang mempresentasikan tiap step ke dalam hubungan -

hubungan transisi. Di dalam chart terdapat urutan langkah - langkah,

transisi, dan percabangan.

II.3 Alat – Alat yang digunakan

1. Kompresor

Untuk menghasilkan udara yang bertekanan diambil dari

lingkungan.

2. Service Unit (FRC)

Sebagai pengatur tekanan udara yang akan diberikan pada sistem.

3. DCV 5/3



Untuk manipulasi udara yang bertekanan sehingga dapat

membangkitkan daya pneumatik pada aktuator

4. DCV 5/2

Hampir sama dengan DCV 5/2 bedanya menggunakan sinle

selenoid.

5. Throtle Value

Mengatur jumlah udara yang masuk pada aktuator.

6. Actuator Double Acting

Sebagai booster yang mengubah pneumatik menjadi hidrolik

7. Aktuator Hidrolik

Untuk membangkitkan daya hidrolik dari inputan aktuator

pneumatik.

8. Reservoir

Untuk menyimpan oil hidrolik

9. Check Valve

Sebagai pengaman oli hidrolik agar tidak kembali ke sistem

10. Tee Connection

Sebagai penghubung fluida dengan kontrol manual

11. Manual Valve

Untuk mengatur jumlah masukan fluida dengan manual

12. Aktuator Hidrolik Perangkat

Untuk mengangkat lifting table dengan gaya hidrolik

13. Pressure Gate

Untuk mengatur tekanan fluida

14. Silencer untuk meredam suara dari udara bertekanan

II.4 Sistem Kontrol

Sistem kontrol adalah proses pengaturan atau pengendalian

terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada

pada suatu harga range tertentu. Istilah lain sistem kontrolatau teknik kendali

adalah teknik pengaturan, sistem pengendalian, atau sistem pengontrolan



Contoh sistem pengaturan yang paling mendasar adalah kendali

on-off saklar listrik. Aktivitas menghidupkan dan mematikan saklar

menyebabkan adanya situasi saklar hidup atau mati. Masukan on atau off

mengakibatkan terjadinya proses pada suatu pengendalian saklar listrik

sehingga sistem bekerja sesuai dengan kondisi yang diinginkan, yaitu listrik

menyala atau mati. Keadaan on-off (hidup atau mati) merupakan masukan,

sedangkan mengalir dan tidak mengalirnya listrik merupakan keluaran . Suatu

keadaan dimana listrik sudah dihidupkan namun tidak menyala, berarti ada

yang salah pada sistem tersebut. Proses yang dicontohkan itu

mengilustrasikan sistem kendali yang terjadi secara manual

II.4.1 Open Loop

Open loop control atau control lup terbuka adalah suatu system

yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya,

sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan

balik dalam masukan. Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak

dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan

berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sitem

tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, sistem kontrol open loop

tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. Sistem kontrol open

loop dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran

diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

II.4.2 Close Loop

Sistem kontrol lup tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal

keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, sistem

kontrol lup tertutup juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal

kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan

sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi

sinyal keluaran atau turunannya, diumpankan ke kontroller untuk

memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga

yang diinginkan.



II.4.3 Studi Kasus Open Loop

Pemanggang roti, sejenis dengan mesin pencuci piring. Pemanggang roti

hanya bekerja berdasarkan waktu, tidak ada umpan balik apakah roti yang

dipanaskan sudang matang atau belum. Sehingga masukan, dalam hal ini

tingkat kematangan roti yang diinginkan bisa jadi akan berbeda dengan

keluaran yang diharapkan. Potongan roti yang terlalu besar bisa menyebabkan

roti yang dimasukan kedalam pemanggang menjadi tidak matang. Namun roti

yang tidak matang tersebut tetap saja menjadi keluaran dari mesin tersebut.

Pemanggang roti tidak akan memanaskannya lagi hingga matang.

II. 4.4 STUDY KASUS CLOSE LOOP

ANALISA TERMAL-HIDROLIK KANAL TUNGGAL UNTUK

REAKTOR JENIS PRESSURIZED WATER REACTOR

Analisa termal-hidrolik kanal tunggal adalah suatu bentuk analisa

yang membahas tentang proses transfer energi termal yang terjadi didalam

1 kanal pendingin. Dalam studi kasus reaktor jenis PWR pendingin yang

digunakan adalah air. Air ini digunakan sebagai moderator neutron dan

sebagai media transfer energi termal yang dihasilkan dari reaksi nuklir

pada bahan bakar. Pendingin ini akan mengalir dalam suatu loop tertutup

dan akan memanaskan air yang berada pada loop yang berbeda dengan

besar laju aliran massa tertentu. Dalam proses ini laju aliran massa akan

berpengaruh terhadap kenaikan suhu pendingin serta penurunan tekanan

yang terjadi didalam reaktor. Dalam kondisi besar laju aliran massa

tertentu air akan dapat mengalami fenomena yang disebut Natural

Circulation, dimana air dapat mengalir alami tanpa bantuan energi

mekanik dari luar. Fenomena ini dapat dimanfaat sebagai salah satu bentuk

sistem keamanan ketika terjadi kecelakaan reaktor, dimana pompa pada

loop pendingin tidak dapat digunakan, dalam penelitian ini diperoleh

bahwa pendingin akan mengalami fenomena natural circulation pada laju

aliran massa sebesar 285,8 gr/s.



II.4.5 GERBANG LOGIKA

Gerbang-gerbang logika merupakan dasar untuk merancang dan

membangun rangkaian elektronika digital. Suatu gerbang logika

mempunyai satu terminal keluaran dan satu atau lebih terminal masukan.

Keluaran dan masukan gerbang logika ini dinyatakan dalam kondisi HIGH

(1) atau LOW (0). Dalam suatu sistem TTL level HIGH diwakili dengan

tegangan 5V, sedangkan level LOW diwakili dengan tegangan 0V.

Gambar 3.1. Simbul gerbang AND, OR, INVERTER, NAND, dan

NOR yang digunakan oleh American National Standard Institute

(ANSI) dan Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) (a)

lama dan (b) baru.

Dengan menggunakan gerbang-gerbang logika, kita dapat merancang suatu

sistem digital yang akan mengevaluasi level masukan dan menghasilkan

respon keluaran yang spesifik berdasar rancangan rangkaian logika.

Gambar 3.1.a menunjukkan simbul lama dan gambar 3.1.b. simbul baru

dari lima gerbang logika dasar AND, OR, INVERTER, NAND, NOR


http://1.bp.blogspot.com/-o5GrFoqVZI8/UDSUpojULMI/AAAAAAAAAEY/rT6mnyq2N24/s1600/1.jpg


yang digunakan oleh American National Standard Institute (ANSI) dan

Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).

Gerbang AND

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran AND

Gerbang AND merupakan suatu rangkaian logika yang mempunyai 2 atau

lebih masukan, dengan satu keluaran.

Seperti yang ditunjukkan gambar 3.2.a. gerbang AND dengan 2 masukan

dapat dianalogikan sebagai 2 saklar seri yang digunakan untuk

menghidupkan lampu. Lampu C akan menyala bila saklar SA dan saklar

SB sama-sama ditutup (logika 1) dan lampu C akan padam jika salah

satu atau kedua saklar SA dan saklar SB dibuka (logika 0).

Gambar 3.2. Analogi dan simbol Gerbang AND

Oleh karena itu keluaran gerbang AND dapat diekspresikan dengan

aljabar Boolean sebagai berikut, C=A.B. dan apabila ditabelkan

diperoleh seperti tabel 3.1.

Adapun Gambar 3.2.b. mengambarkan simbul AND lama, yang sampai

saat ini masih sering dipakai dalam rangkaian digital oleh American

National Standard Institute (ANSI) dan Institute of Electrical and

Electronic Engineers (IEEE), serta simbul yang digunakan oleh

National Electrical Manufacturer’s Association (NEMA).


http://3.bp.blogspot.com/-VR5kL8RhYqU/UDSVZTjwz6I/AAAAAAAAAEg/NpwNOjZ8gmo/s1600/2.png


Tabel 3.1 Tabel kebenaran Gerbang AND 2 masukan :

Masukan Keluaran

A B CAND

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

3.1.1. Diagram Waktu Hasil Respon Keluaran Terhadap Masukan pada

Gerbang AND

Berdasarkan tabel kebenaran gerbang AND, hasil respon keluaran

terhadap masukan dapat dijelaskan pada contoh gambar 3.3. sebagai

berikut, pada saat

t0 – t1 nilai masukkan A=0, nilai masukkan B=0, hasil keluarannya X=0







Gambar 3.3. Diagram waktu hasil respon keluaran terhadap

masukan gerbang AND


http://4.bp.blogspot.com/-1tjstt4-TyU/UDSWd2EcQLI/AAAAAAAAAEo/D2xStDIU33E/s1600/3.jpg


Gerbang AND dari Rangkaian RDL

Rangkaian Logika Diode Resistor yang dapat berfungsi sebagai

gerbang AND ditunjukkan pada gambar 3.4.

Gambar 3.4. Rangkaian Logika Diode Resistor berfungsi sebagai

gerbang AND

Prinsip kerja rangkaian logika diode resistor yang berfungsi sebagai

gerbang AND dapat dijelaskan sebagai berikut:

Kondisi 1. Pada saat switch A terhubung dengan ground

(logika 0) dan Switch B terhubung dengan ground (logika 0) D1 dan D2

mendapat bias forward, arus mengalir dari Vcc lewat RL D1 ke ground

dan VCC lewat RL D2 ke ground, kondisi ini menghasilkan tegangan

yang terukur pada output (Voltmeter) yang terhubung paralel dengan D1

dan D2 = 0,7 Volt. (yang dinyatakan dengan logika 0).

Kondisi 2. Pada saat switch A terhubung dengan ground

(logika 0) dan Switch B terhubung dengan Vcc (logika 1), D1

mendapat bias forward, dan D2 mendapat bias revers, arus hanya mengalir

dari VCC lewat RL D1 ke ground, arus tidak dapat mengalir lewat D2,

kondisi ini menghasilkan tegangan yang terukur pada output (Voltmeter)


http://1.bp.blogspot.com/-fLx4paYeol4/UDSXjSUNwTI/AAAAAAAAAE4/lXcXPT0t5r8/s1600/4.jpg


yang terhubung paralel dengan D1 = 0,7 Volt. (yang dinyatakan dengan

logika 0).

Kondisi 3. Pada saat switch A terhubung dengan Vcc (logika

1) dan Switch B terhubung dengan ground (logika 0), D1 mendapat

bias reverse, dan D2 mendapat bias forward, arus hanya mengalir dari

VCC lewat RL D2 ke ground, arus tidak dapat mengalir lewat D1,


yang terhubung paralel dengan D2 = 0,7 Volt. (yang dinyatakan dengan

logika 0).

Kondisi 4. Pada saat switch A terhubung dengan Vcc

(logika 1) dan Switch B terhubung dengan Vcc (logika 1) D1 dan D2

mendapat bias reverse, arus tidak dapat mengalir lewat D1 dan D2,


yang terhubung paralel dengan D1 dan D2 sama dengan tegangan sumber

= 5 Volt. (yang dinyatakan dengan logika 1). Masing-masing kondisi

kerja rangkaian logika diode resistor yang berfungsi sebagai gerbang AND

apabila ditabelkan diperoleh seperti tabel 3.2.

Tabel 3.2. Tabel kebenaran Rankaian RDL Gerbang AND 2

masukan :


http://2.bp.blogspot.com/-mDmlNBICLPg/UDSYI9R16-I/AAAAAAAAAFA/P_ZPn39irO0/s1600/5.jpg


Gerbang OR

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran OR

Gerbang OR merupakan suatu rangkaian logika yang mempunyai

2 atau lebih masukan, dengan satu keluaran.

Seperti yang ditunjukkan gambar 3.5.a. gerbang OR dengan 2 masukan

dapat dianalogikan sebagai 2 saklar paralel yang digunakan untuk

menghidupkan lampu. Lampu C akan menyala bila salah satu atau kedua

saklar SA dan saklar SB sama-sama ditutup (logika 1) dan lampu C akan

padam hanya jika kedua saklar SA dan saklar SB dibuka (logika 0)

Oleh karena itu keluaran gerbang OR dapat diexpresikan dengan

aljabar Boolean sebagai berikut, C=A+B dan apabila ditabelkan diperoleh,

seperti tabel 3.3.

Adapun Gambar 3.5.b. mengambarkan simbul OR lama, yang sampai



Electronic Engineers (IEEE), serta simbul yang digunakan oleh National

Electrical Manufacturer’s Association (NEMA)

Gambar 3.5. Analogi dan simbol Gerbang OR

Gerbang OR dari Rangkaian RDL

Rangkaian Logika Diode Resistor yang dapat berfungsi sebagai gerbang

OR ditunjukkan pada gambar 3.7.


http://2.bp.blogspot.com/-Z2-10Yi9OaE/UDSY_l2XRXI/AAAAAAAAAFI/45xRDr14Vxw/s1600/6.png


Gambar 3.7. Rangkaian Logika Diode Resistor berfungsi sebagai gerbang

OR

Prinsip kerja rangkaian logika diode resistor yang berfungsi sebagai

gerbang OR dapat dijelaskan sebagai berikut:

Kondisi 1. Pada saat switch A terhubung dengan ground (logika 0)

dan Switch B terhubung dengan ground (logika 0) D1 dan D2 mendapat

bias reverse, sehingga arus tidak mengalir pada RL, kondisi ini

menghasilkan tegangan yang terukur pada output = 0 Volt. (yang

dinyatakan dengan logika 0).

Kondisi 2. Pada saat switch A terhubung dengan Vcc (logika 1) dan

Switch B terhubung dengan ground (logika 0), D1 mendapat bias

forward, dan D2 mendapat bias reverse, arus mengalir dari VCC lewat D1

RL ke ground, arus tidak dapat mengalir lewat D2, kondisi ini

menghasilkan tegangan RL = Vcc- VD1

= 5 Volt -0,7 Volt = 4,3 Volt. (yang dinyatakan dengan logika 1).

Kondisi 3. Pada saat switch A terhubung dengan ground (logika 0)

dan Switch B terhubung dengan Vcc (logika 1), D1 mendapat bias

reverse, dan D2 mendapat bias forward, arus mengalir dari VCC lewat D2

RL ke ground, arus tidak dapat mengalir lewat D1, kondisi ini

menghasilkan tegangan RL = Vcc- VD2


Kondisi 4. Pada saat switch A terhubung dengan Vcc (logika 1)

dan Switch B terhubung dengan Vcc (logika 1) D1 dan D2 mendapat bias


http://4.bp.blogspot.com/-KVFCQNwLZ0Y/UDSaqUp5fqI/AAAAAAAAAFY/aqKjqksSI5M/s1600/6.jpg


forward, arus mengalir lewat D1 RL dan D2 RL, kondisi ini menghasilkan

tegangan RL = Vcc- VD1,2


Masing-masing kondisi kerja rangkaian logika diode resistor yang

berfungsi sebagai gerbang OR apabila ditabelkan diperoleh seperti tabel

3.4.

Tabel 3.4. Tabel kebenaran Rankaian RDL Gerbang OR 2 masukan :

Gerbang NOT

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran NOT

Gerbang inverter (NOT) merupakan suatu rangkaian logika yang berfungsi

sebagai "pembalik", jika masukan berlogika 1, maka keluaran akan

berlogika 0, demikian sebaliknya.

Seperti yang ditunjukkan gambar 3.8.a. gerbang NOT dapat dianalogikan

sebagai sebuah saklar yang dihubungkan paralel dengan lampu, lampu

akan menyala jika saklar SA terbuka (logika 0), dan lampu akan padam

jika saklar SA dalam kondisi tertutup (logika 1).

Oleh karena itu keluaran gerbang NOT dapat diexpresikan dengan aljabar

Boolean sebagai berikut, C= dan apabila ditabelkan diperoleh seperti

tabel 3.5.

Adapun Gambar 3.8.b. mengambarkan simbul NOT lama, yang sampai




http://1.bp.blogspot.com/-jr4uZWc_HxM/UDSa5pdamDI/AAAAAAAAAFg/F2eaM3ZFwD0/s1600/7.jpg


Electronic Engineers (IEEE), serta simbul yang digunakan oleh National

Electrical Manufacturer’s Association (NEMA).

Gambar 3.8. Analogi dan simbol Gerbang NOT

Tabel 3.5. Tabel kebenaran Gerbang NOT

Ma

su

ka

n

Ke

lua

ra

n

A C=

0 1

1 0

3.1.1. Diagram Waktu Hasil Respon Keluaran Terhadap Masukan

Gerbang NOT.

Gambar 3.9. Diagram waktu hasil respon keluaran terhadap masukan

gerbang NOT

Berdasarkan tabel kebenaran gerbang NOT hasil respon keluaran X

kebalikan dari masukkan A. Respon keluaran X terhadap masukkan A


http://4.bp.blogspot.com/-rW-eHgpTb1I/UDSbhp7122I/AAAAAAAAAFo/p4S2nE_KggA/s1600/8.png

http://2.bp.blogspot.com/-fubYZMXaB7g/UDSb8de76-I/AAAAAAAAAFw/vDrgjpCw5Is/s1600/9.jpg


dapat dijelaskan pada contoh gambar 3.9. sebagai berikut, jika nilai

masukkan A=0 nilai respon keluaran X=1 demikian juga sebaliknya jika

nilai masukkan A=1 nilai respon keluaran X=0

3.1.1. Gerbang NOT dari rangkaian CMOS

Rangkaian CMOS yang dapat berfungsi sebagai gerbang NOT ditunjukkan

pada gambar 3.10.

3.10. Rangkaian CMOS berfungsi sebagai gerbang NOT

Prinsip kerja rangkaian CMOS yang berfungsi sebagai gerbang NOT dapat

dijelaskan sebagai berikut:

Kondisi 1, jika input diberi tegangan 0 V, akan membuat Q1 menuju off

dan Q2 menghantar ini menjadikan tegangan output = Vcc = 5 V (yang

dinyatakan dengan logika 1).

, Kondisi 2, bila input diberi tegangan 5 V, akan membuat Q2 menuju off

dan Q1 menghantar, ini menyebabkan tegangan output berubah menjadi

rendah= tegangan forward Q1= 0,7 V (yang dinyatakan dengan logika 0).

Masing-masing kondisi kerja rangkaian logika CMOS yang berfungsi

sebagai gerbang NOT apabila ditabelkan diperoleh seperti tabel 3.6.


http://4.bp.blogspot.com/-O1ESFh-OURo/UDScfHWm1aI/AAAAAAAAAF4/y3BsrZ_w5jk/s1600/10.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-MuwM4wxZ2OY/UDSdtZl34pI/AAAAAAAAAGA/khA09sbptQ4/s1600/11.jpg


Tabel 3.6 Tabel kebenaran rangkaian CMOS Gerbang NOT

Gerbang NAND

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran NAND

Gerbang NAND merupakan suatu rangkaian logika yang mempunyai 2

atau lebih masukan, dengan satu keluaran. Gerbang NAND merupakan

rangkaian logika kombinasi dari gerbang AND yang dikuti gerbang NOT.

Gerbang NAND dapat dianalogikan sebagai 2 sebuah saklar seri yang

dihubungkan paralel dengan lampu, sebagaimana Gambar 3.11.a., lampu

akan menyala bila salah satu atau kedua saklar SA atau saklar SB dibuka

(logika 0), dan lampu akan padam hanya jika kedua saklar SA dan saklar

SB ditutup (logika 1).

Oleh karena itu keluaran gerbang NAND dapat diekspresikan dengan

aljabar Boolean sebagai berikut, C = dan apabila ditabelkan diperoleh

seperti tabel 3.7.

Adapun Gambar 3.11.b. mengambarkan simbul NAND lama, yang

sampai saat ini masih sering dipakai dalam rangkaian digital oleh

American National Standard Institute (ANSI) dan Institute of Electrical

and Electronic Engineers (IEEE), serta simbul yang digunakan oleh

National Electrical Manufacturer’s Association (NEMA).

Tabel 3.7. Tabel kebenaran Gerbang NAND 2 masukan :

Masukan Kelu

aran

A B C

NAND

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Gerbang NAND dari rangkaian TTL



Rangkaian transistor transistor logik yang dapat berfungsi sebagai

gerbang Nand ditunjukkan pada gambar 3.13.

Prinsip kerja rangkaian TTL yang berfungsi sebagai gerbang NAND dapat


Kondisi 1, jika semua input dari T1 diberi tegangan 5 V dalam waktu yang

sama (yang dinyatakan dengan logika 1), mengakibatkan junction emitor-

basis T1 memperoleh bias reverse dan junction basis-kolektor T1 lewat

R1 mendapat bias forward, sehingga arus akan mengalir lewat R1 dan

basis, yang membuat T2 pada kondisi saturasi sehingga tegangan output

T2 mendekati 0 V = tegangan ground. (yang dinyatakan dengan logika 0)

Kondisi 2, jika salah satu input dari ketiga input diberi tegangan 0 V (yang

dinyatakan dengan logika 1), akan membuat junction emitor-basis T1

memperoleh bias forward, yang menyebabkan arus mengalir dari Vcc

lewat R1 masuk ke basis T1. Perubahan arus yang mengalir lewat R1

menyebabkan kenaikan tegangan jatuh pada R1 dan mengurangi tegangan

basis pada T2 . Perubahan tegangan basis pada T2 akan mengakibatkan

bias junction basis-kolektor menjadi reverse,sehingga T2 menuju off dan

besarnya tegangan output T2 = Vcc = 5 V (yang dinyatakan dengan logika

1). Kondisi ini berlaku pada semua atau salah satu input jika diberi

tegangan 0V (step 0-6)

Gerbang NOR

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran NOR

Gerbang NOR merupakan suatu rangkaian logika yang mempunyai 2 atau

lebih masukan, dengan satu keluaran. Gerbang NOR merupakan rangkaian

logika kombinasi dari gerbang OR yang dikuti gerbang NOT.

Gerbang NOR dapat dianalogikan sebagai 2 sebuah saklar paralel yang

dihubungkan paralel dengan lampu, sebagaimana Gambar 3.14.a, lampu

akan menyala bila kedua saklar SA dan saklar SB dibuka (logika 0), dan

lampu akan padam jika salah satu atau kedua saklar SA dan saklar SB

ditutup (logika 1).



Tabel 3.9. Tabel kebenaran Gerbang NOR 2 masukan :

Masukan Ke

lua

ra

n

A B C

NOR

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Prinsip kerja rangkaian ECL yang berfungsi sebagai gerbang NOR dapat


Kondisi 1 jika semua input diberi tegangan 0V dalam waktu yang sama

(yang dinyatakan dengan logika 1),akan meyebabkan T1, T2, dan T3 cut

off arus tidak dapat mengalir pada tahanan kolektor R1. Tegangan jatuh

pada R1 mendekati tegangan Vcc, dan mengakibatkan T5 menghantar dan

arus melewati R4 sehingga tegangan output mendekati tegangan Vcc = 5

V (yang dinyatakan dengan logika 1).

Kondisi 2, jika salah satu input dari ketiga input diberi tegangan 5 V (yang

dinyatakan dengan logika 1), diatas tegangan VBB akan membuat salah satu

dari transistor menghantar kondisi ini mengakibatkan tegangan kolektor

(tegangan pada R1) menjadi turun dan menyebabkan T5 off, sehingga

tegangan output mendekati tegangan ground = 0 V (yang dinyatakan

dengan logika 0). Kondisi ini berlaku pada semua atau salah satu input jika

diberi tegangan 5V (step 1-7)

Gerbang EXOR

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran EXOR



Gerbang EXOR merupakan suatu rangkaian logika khusus hanya

mempunyai 2 masukan, dengan satu keluaran. Gerbang EXOR merupakan

rangkaian logika kombinasi dari gerbang NOT, AND dan OR, seperti yang

terlihat pada gambar 3.17a.

Tabel 3.11. Tabel kebenaran Gerbang EXOR

Masukan Ke

lua

ra

n

A B X

EXO

R

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Gerbang EXNOR

Analogi, Simbol dan Tabel kebenaran EXNOR

Gerbang EXNOR merupakan suatu rangkaian logika khusus hanya

mempunyai 2 masukan, dengan satu keluaran. Gerbang EXNOR

merupakan rangkaian logika kombinasi dari gerbang NOT, OR, dan AND

seperti yang terlihat pada gambar 3.19.a.

Tabel 3.12. Tabel kebenaran Gerbang EXNOR

Masukan Ke

lua

ra

n

A B X

EXO

R



0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

II. 4.6 Potensi Meter

Dalam Peralatan Elektronik, sering ditemukan Potensiometer yang

berfungsi sebagai pengatur Volume di peralatan Audio / Video seperti

Radio, Walkie Talkie, Tape Mobil, DVD Player dan Amplifier.

Potensiometer juga sering digunakan dalam Rangkaian Pengatur terang

gelapnya Lampu (Light Dimmer Circuit) dan Pengatur Tegangan pada

Power Supply (DC Generator). Jadi apa sebenarnya Potensiometer itu?

Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai

Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian

Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan

Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor.

Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah

shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini

menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan

Simbolnya.

Struktur Potensiometer beserta Bentuk dan Simbolnya

Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer

adalah :


http://teknikelektronika.com/wp-content/uploads/2014/11/Simbol-dan-Bentuk-Potensiometer.png


1. Penyapu atau disebut juga dengan Wiper

2. Element Resistif

3. Terminal

Jenis-jenis Potensiometer

Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam,

yaitu :

1. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya

dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke

kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya.

Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya.

2. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai

resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya

sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu

Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer

Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.

3. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya

kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng

(screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini

biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer


http://teknikelektronika.com/wp-content/uploads/2014/11/Jenis-jenis-Potensiometer.png


Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif

yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya.

Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu

(Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur

elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur

Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi

sebuah Potensiometer.

Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan

campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).

Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat

digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear

Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic

Potentiometer).

Fungsi-fungsi Potensiometer

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan,

Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan

Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video

seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player.

2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

3. Sebagai Pembagi Tegangan

4. Aplikasi Switch TRIAC

5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser

6. Sebagai Pengendali Level Sinyal

II.7 KEUNTUNGAN MENGGUNAKAN FBD



Function block diagram adalah suatu fungsi-fungsi logika yang

disederhanakan dalam gambar blok dan dapat dihubungkan dalam suatu

fungsi atau digabungkan dengan fungsi blok lain.

Seperti SFC, FBD adalah bahasa grafis yang memungkinkan

pemrograman dalam bahasalain (tangga, daftar instruksi, atau teks

terstruktur) yang akan bersarang di dalam FBD Dalam FBD,

program muncul sebagai blok elemen yang "dihubungkan"

bersama-sama d e n g a n c a r a y a n g m e n y e r u p a i d i a g r a m

r a n g k a i a n . F B D y a n g p a l i n g b e r g u n a d a l a m aplikasi

yang melibatkan tingkat tinggi informasi / data flow antara

komponen kontrol, seperti kontrol proses.

Kelebihan FBD mudah dalam memonitoring jalannya sequence karena

kita bisa melihar alur dari input menuju ke output, kekurangannya dalam

membuat program membutuhkan waktu lama karena banyak Instruction

kontak2 yang digunakan, sedangkan ladder dalam memprogram tidak

perlu mengikuti alur input menuju ke output, ladder lebih banyak instruksi

yang mendukung akan tetapi karena alur tidak berurutan dari input menuju

ke output.

II.8 FUNGSI GAIN PADA FBD

Untuk menaikan tekanan pada sistem FBD ( function block diagram ).

II.9 APLIKASI AHPB

Sistem hidrolik yang digunakan pada car wash .



Sistim hidrolik yang sering digunakan di bengkel motor


Jurnal HPC 04

Documents

Transcript of Jurnal HPC 04