Cara kerja pneumatik

25,644 views
25,198 views

Published on

Published in: Education, Business
1 Comment
5 Likes
Statistics
Notes
  • Tanks bgt infonya.gimana cara copy documennya ya?
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
25,644
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
877
Comments
1
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Cara kerja pneumatik

  1. 1. 4–1 BAB IV PNEUMATIK DAN ELEKTRO-PNEUMATIK4.1 Pneumatik4.1.1 Pendahuluan Udara merupakan sumber daya alam dan sangat mudah didapatkan sehingga pada realisasidan aplikasi teknik sekarang ini udara banyak digunakan sebagai penggerak untuk mengontrolperalatan dan komponen-komponennya yang kita kenal sekarang ini dengan PNEUMATIK.Pneumatik berasal dari kata Yunani: pneuma = udara. Jadi pneumatik adalah ilmu yang berkaitandengan gerakan maupun kondisi yang berkaitan dengan udara. Perangkat pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan (compressedair). Dalam hal ini udara yang dimampatkan akan didistribusikan kepada sistem yang adasehingga kapasitas sistem terpenuhi. Untuk memenuhi kebutuhan udara yang dimampatkan kitamemerlukan Compressor (pembangkit udara bertekanan). Debit yang diukur adalah m3/menit. Tekanan udara yang dibutuhkan pada alat pengontrol pneumatik seperti silinder, katup sertaperalatan lainnya adalah 6 bar, supaya efektif dan efisien dalam penggunaannya (range alat 3–10bar). Dan untuk memelihara keawetan peralatan haruslah diperoleh udara kering, yaitu agar tidakterjadi korosi pada pipa saluran udara, pelumasan yang ada tidak terbawa uap air, tidak terjadikontaminasi bila udara mampat langsung kontak dengan produk yang sensitif seperti cat danmakanan. Pneumatik dewasa ini memegang peranan penting dalam pengembangan dan teknologiotomatisasi, di samping hidraulik dan elektronik/elektrik. Sebelum 1950, pneumatik banyakdipakai sebagai media kerja dalam bentuk energi tersimpan. Tapi setelah 1950 dipakai dandikembangkan sebagai elemen kerja.
  2. 2. 4–24.1.1.1 Katup (valve)1. Katup pengarah (Directional Control Valve), terdiri dari 2 jenis katup: a. Katup poppet, yang bekerja dengan cara melepas dan menempelkan bola/piringan terhadap dudukannya yang terpasang ‘seal’ yang bersifat elastis namun kuat. Gaya untuk menggerakkan katup poppet relatif besar karena harus melawan gaya pegas pada saat posisi kerja. b. Katup geser (slide valve), yang bekerja dengan menggeser silinder atau piringan.2. Katup searah (Non return valve), yang jenisnya antara lain: a. Check valves: hanya mempunyai 1 inlet dan 1 outlet, dapat menutup aliran pada satu arah aliran. Pada arah lainnya katup ini dengan bebas dapat mengalirkan aliran udara dengan tekanan rendah. b. Two pressure valve: mempunyai 2 inlet dan 1 outlet. Udara mampat mengalir melalui katup ini bila sinyal udara terdapat pada kedua sambungan inlet. (= Logic AND function) c. Shuttle valve: (= Logic OR function) Udara mampat dapat mengalir dari salah satu atau kedua saluran inlet menuju outlet. d. Quick exhaust valve: berfungsi sebagai penambah kecepatan silinder. Dengan ini memungkinkan waktu yang diperlukan untuk langkah kerja silinder terutama untuk single act cylinder lebih singkat lagi.3. Katup pengatur aliran (Flow control valve), berfungsi mengatur aliran udara secara volumetrik. a. Bi-directional flow control valve, mengatur udara ke dua arah. b. One way flow control valve, mengalirkan udara ke satu arah untuk mengatur kecepatan aktuator.4. Katup pengatur tekanan (pressure valve), fungsinya mengatur besarnya tekanan udara yang diperlukan.
  3. 3. 4–3 a. Pressure regulating valve, berfungsi mengatur tekanan udara konstan yang dibutuhkan. Tekanan input harus lebih besar dibandingkan dengan output. b. Pressure limiting valve, biasanya dipakai sebagai katup pengamanan: untuk menjaga tekanan maksimum yang diinginkan tidak akan terlewati. Bila tekanan maksimum pada inlet sudah tercapai maka outlet akan membuka dan tekanan udara yang berlebihan akan dikeluarkan ke udara bebas. c. Katup berangkai (sequence valve), fungsinya juga untuk membatasi tekanan. Biasanya dipakai pada kontrol pneumatik bila tekanan udara yang spesifik dibutuhkan untuk menjalankan operasi/sistem.5. Combinational valve. Beberapa katup yang fungsinya berbeda dapat digabungkan menjadi satu badan dan disebut katup kombinasi. Jenisnya antara lain: a. Time delay valve b. Air control valve c. 5/4 way valve: yang terdiri dari empat katup 2/2 d. Air operated 8 ways valve: terdiri dari 2 katup 4/2 e. Impulse generator: multi vibrator cycles f. Vacuum generator with ejector g. Steppler modules: untuk sequential control teste. h. Command memory module: untuk start-up dengan signal input conditions.4.1.1.2 Actuator dan OutputActuator adalah bagian terakhir dari output suatu sistem kontrol pneumatik. Output biasanyadigunakan untuk mengidentifikasi suatu sistem kontrol ataupun aktuator. Pada pneumatik, jenisaktuator ada bermacam-macam, diantaranya:a. Aktuator gerakan linier: - Single acting cylinder (silinder aksi tunggal)
  4. 4. 4–4 - Double acting cylinder (silinder aksi ganda)b. Aktuator gerakan berputar: - Motor yang digerakkan oleh udara. Motor pneumatik adalah suatu peralatan pneumatik yang menghasilkan gerakan putar yang sudut putarnya tidak terbatas bila terhadap peralatan ini dialiri udara yang dimampatkan. Ada 4 jenis motor pneumatik, yaitu piston motors, sliding vane motors, gear motors, turbin. - Aktuator yang berputar/gerakan putar.4.1.1.3 IndicatorIndicator optik secara visual bisa mewakili status dari sistim pneumatik dan membantu diagnosa.Beberapa semboyan secara visual: - indicator optik dengan warna tunggal ataupun majemuk - indicator optik dengan pena, untuk display dan sensor sentuh - counter - penunjukkan resistansi - timerDengan menggunakan warna, indicator optik mewakili fungsi pada jaringan kerjanya. Di bawahini tabel arti dari warna-warna indicator optik. Warna Arti Catatan Merah Bahaya Status mesin dalam situasi membutuh pertolongan/bantuan dengan segera. Tidak boleh masuk. Kuning Perhatian Pengertian atau minta perhatian Hijau Aman Operasi normal Biru Info khusus Putih/Bening Info umum
  5. 5. 4–54.1.2 Aplikasi Pneumatik Dan Karakteristik Elemen PneumatikSejalan dengan pengenalan terhadap sistem keseluruhan pada pneumatik, secara individu elemenpneumatik pun mengalami perkembangan pesat, misalnya dalam pemilihan bahan/material,manufaktur dan proses disain.Contohnya silinder pneumatik memegang peranan penting sebagai elemen kerja, dimana silinderini murah harganya, mudah pemasangannya, sederhana dan kuat konstruksinya serta tersediadalam berbagai ukuran dan panjang langkah. Adapun silinder pneumatik ini mempunyaikarakteristik sbb: Diameter 6 – 320 mm Panjang langkah 1 – 2000 mm Gaya 2 – 50.000 N Kecepatan piston 0,02 – 1 m/s Gerak lurus, melingkar, putarPenggunaan silinder dan elemen pneumatik yang lain dapat sbb:- pengekleman - pengangkat - penepat - pengukur- pencari orientasi - pengepak - pengatur gerakan - pengendali- pemutar, dsbPada permesinan dapat dipakai sebagai pengoperasian pada:- mesin bor - mesin milling - mesin bubut- mesin gergaji - mesin pembentuk - quality controlPengembangan produk dalam pneumatik bisa dibagi dalam: aktuator, sensor, prosesor, sistemkontrol dan perlengkapan.
  6. 6. 4–64.1.3 Struktur Dan Komponen Sistem PneumatikDi bawah ini diperlihatkan jaringan kontrol untuk sinyal aliran yang dipakai sebagai output kesistem kerja. Elemen-elemen tersebut pada penggunaan dalam pneumatik ACTUATING DEVICES outputs biasanya mempergunakan simbol yang menunjukkan fungsinya. Final control element Simbol-simbol itu bisa dikombinasikan/dirangkai untuk PROCESSING ELEMENTS processor signals menghasilkan solusi pada diagram jaringan kerja. Diagram kerja harus digambarkan susunannya seperti struktur di bawah ini. INPUT ELEMENTS Input signals Katup penentu arah dapat mempunyai fungsi sebagai pengontrol ENERGY SUPPLY sensor, prosesor atau aktuator. Apabila katup penentu arah Source dipergunakan untuk mengontrol gerakan sebuah silinder makakatup ini berfungsi sebagai pengontrol aktuator. Apabila dipakai mengolah sinyal maka katup iniberfungsi sebagai prosesor. Bagitu pula bila dipakai sebagai peraba sebuah gerakan makaberfungsi sebagai sensor. ACTUATORS ACTUATING DEVICES Pneumatic cylinders Rotary actuators Outputs Indicators ACTUATING DEVICES CONTROL ELEMENTS Control signals Directional control valves PROCESSING PROCESSOR Directional control valves ELEMENTS Logic elements Processor signals Pressure control valves SENSORS Directional control valves INPUT ELEMENTS Limit switches Input signals Pushbuttons Proximity sensors ENERGY SUPPLY Compressor ENERGY SUPPLY Receiver Source Pressure regulator Air service equipment
  7. 7. 4–74.1.4 Simbol-Simbol Dan Standard Pada PneumatikPengembangan sistem pneumatik dibantu oleh metoda penunjukkan elemen dan jaringan kerja.Simbol digunakan untuk masing-masing indicator elemen yang mempunyai karakteristik sbb:- Fungsi - Metoda aktuasi - Jumlah sambungan- Jumlah - Prinsip kerja - Penunjukkan arah jaringanTapi simbol-simbol tidak bisa menunjukkan karakter seperti: - Ukuran dari sebuah komponen - Bagian Manufaktur, metoda konstruksi ataupun harga - Orientasi dan sambungan komponen - Detail fisikSimbol-simbol pneumatik yang digunakan berdasarkan DIN (Deutche Institut fur Normung) No.1219 dan sudah dijadikan ISO dengan nomor yang sama.1. Simbol yang digunakan untuk konversi energi dan preparasi Supply Compressor Fixed capacity Air receiver and ‘T’ junction Service equipment Filter Separation and filtration of particles Water separator Partial water removal Lubricator Metered quantities of oil passed to the air stream Pressure regulator Relieving type – vent hole for excess upstream pressure – adjustable Combined symbols Air service unit Filter, regulator, gauge, lubricator
  8. 8. 4–8 Simplified air service unit Pressure source2. Simbol katup penentu arah (simbol penyeimbangan) Pergantian posisi katup digambarkan dalam kotak bujursangkar (square) Jumlah kotak menunjukkan banyaknya pergantian posisi yang dimiliki katup Garis-garis menunjukkan adanya aliran, panah menandakan arah aliran Posisi tertutup dijelaskan di dalam kotak dengan memberikan garis menyilang tegak lurus (seperti huruf T) Sambungan (inlet dan outlet) digambarkan oleh garis-garis di luar kotak dan digambarkan menurut posisi awal katup3. Simbol katup pengatur arah, sambungan port dan posisi Jumlah ‘port’ Jumlah posisi 2(A) 2/2– Way directional control valve 1(P) 2(A) Way directional control valve 3/2– Normally closed 1(P) 3(R) 2(A) Way directional control valve 3/2– Normally open 1(P) 3(R) 4(A) 2(B) 4/2– Way directional control valve 1(P) 3(R) 4(A) 2(B) 5/2– Way directional control valve 5(R) 3(S) 1(P) 4(A) 2(B) Way directional control valve 5/3– Mid position closed 5(R) 1(P) 3(s)
  9. 9. 4–94. Simbol/Metoda Aktuasi Mechanical General manual operation Pushbutton Lever operated Detent lever operated Foot pedal Spring return Spring centered Roller operated Idle return, roller Pneumatic Direct pneumatic actuation Indirect pneumatic actuation (piloted) Pressure release Electrical Single solenoid operation Double solenoid operation Combined Double solenoid and pilot operation with manual over-ride5. Contoh penggambaran katup penentu arah beserta sinyal/kontrolnya 2(A) 2(A) 12(Z) 12(Z) 10(Y) 3(R) 1(P) 1(P) 3(R) 4(A) 2(B) 4(A) 2(B) 14(Z) 12(Y) 14(Z) 91(Pz) 5(R) 3(S) 5(R) 3(S) 1(P) 1(P)
  10. 10. 4–106. Simbol katup searah Check valve Spring loaded check valve Shuttle valve: ‘OR’ function Two pressure valve: ‘AND’ function Quick exhaust valve7. Simbol Katup pengatur aliran Flow control valve adjustable One–way flow control valve8. Simbol katup pengatur tekanan Adjustable pressure regulating valve, non-relieving type Adjustable pressure regulating valve, relieving type (overloads are vented) Sequence valve external source Sequence valve in-line Sequence valve combination9. Simbol aktuator linier Single acting cylinder Double acting cylinder Double acting cylinder with double ended piston rod
  11. 11. 4–11 Double acting cylinder with non- adjustable cushioning in one direction Double acting cylinder with single adjustable cushioning Double acting cylinder with adjustable cushioning at both ends10. Simbol aktuator berputar Air motor, rotation in one direction, fixed capacity Air motor, rotation in one direction, variable capacity Air motor, rotation in both directions, variable capacity Rotary actuator, limited travel, rotation in both directions11. Simbol pembantu Exhaust port Exhaust port with treaded connection Silencer Line connection (fixed) Crossing lines (not connected) Pressure gauge Visual indicator
  12. 12. 4–124.2 Elektro-Penumatik4.2.1 Pendahuluan Elektropneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dimana prinsip kerjanyamemilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnyamempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik denganmengaktifkan sakelar, sensor ataupun sakelar pembatas yang berfungsi sebagai penyambungataupun pemutus sinyal. Sinyal yang dikirimkan ke kumparan tadi akan menghasilkan medanelektromagnit dan akan mengaktifkan/mengaktuasikan katup pengatur arah sebagai elemen akhirpada rangkaian kerja pneumatik. Sedangkan media kerja pneumatik akan mengaktifkan atau menggerakkan elemen kerjapneumatik seperti motor-pneumatik atau silinder yang akan menjalankan sistem.4.2.2 Elemen utama Elektro-pneumatikBila energi listrik tersedia dan akan dipakai maka perlu diproses dan didistribusikan olehkomponen utama. Untuk mempermudah penunjukkannya maka komponen itu digambarkan dalambentuk simbol pada diagram rangkaiannya.4.2.2.1 Sinyal Masukan Listrik (Electrical Signal Input) Sinyal listrik pada teknik kontrol elektro-pneumatik diperlukan dan diproses tergantung padagerakan langkah kerja elemen kerja. Sinyal listrik ini didapatkan bisa dengan cara mengaktifkansakelar atau bisa juga dengan mengaktikan sensor, misalkan sensor mekanik ataupun elektronik. Sinyal masukan listrik kerjanya tergantung kepada fungsi sinyal itu. Ada yang disebut“Normally open” (NO, pada kondisi tidak aktif sambungan tidak tersambung), “Normallyclosed” (NC, kondisi tidak aktif sambungan tersambung) dan “Change Over” (tersambungbergantian, kombinasi dari NO dan NC).
  13. 13. 4–134.2.2.1.1 Sakelar tekan, dioperasikan manualSakelar tekan biasa Elemen sinyal masukan diperlukan untuk memungkinkan sebuah sistem kontrol dinyalakan.Yang paling umum dipakai adalah sakelar tekan (Push-button switch). Disebut sakelar tekankarena untuk mengalirkan sinyal, mengaktuasikannya dengan menekan tombol atau sakelar.Simbol yang digunakan: Sakelar tekan manual secara umum untuk kontak NO (General Push-button switch, NO) Sakelar tekan manual, diaktifkan dengan cara ditekan untuk kontak NO Saklear tekan manual, diaktifkan dengan cara ditekan untuk kontak NCSakelar tekan mengunci (Latching Push-button switches) Sakelar ini diaktuasikan/diaktifkan dengan tombol yang mengunci. Adapun menguncinyasakelar ini disebabkan kerja mekanik. Untuk mengembalikan ke posisi semula (posisi tidak aktif)maka sakelar ini harus ditekan lagi. Penunjukkan sistem ini berdasarkan standardisasi Jerman, diatur dengan nomor DIN 43 065.Penunjukkan aktuasi: I tanda mengaktifkan, O tanda untuk mengembalikan ke posisi sebelumbekerja. Posisi penempatan sakelar:a). Berjajar ke pinggir: pada posisi ini perlu diperhatikan bahwa tanda untuk mengaktifkandisimpan disebelah kanan.b). Berjajar ke bawah: pada posisi ini tanda untuk mengkatifkan berada pada posisi atas. Contoh sakelar tekan mengunci:
  14. 14. 4–14 Simbol-simbol yang digunakan: Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara ditekan untuk kontak NO Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara ditarik untuk kontak NC Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara diputar untuk kontak NO4.2.2.1.2 Sakelar Pembatas (Limit Switches)Mekanik Tipe Sentuh (Mechanical Limit Switches Contacting Type) Sakelar pembatas ini dipakai sebagai indikasi dalam kontrol otomasi yang menyatakanbahwa posisi ini merupakan posisi akhir baik itu untuk mesin ataupun untuk silinder. Biasanyasistem kontak yang dipakai adalah sistem tersambung bergantian (Change over). Sakelarpembatas ini akan bekerja bila tuas sakelar tertekan. Contoh konstruksi dan simbol sakelarpembatas mekanik:Tipe Tidak Sentuh (Non-Contacting Proximity Limit Switch) Sakelar pembatas tipe ini biasanya dipakai bila sakelar pembatas mekanik tidak dapatdigunakan. Macam sakelar pembatas tipe ini antara lain:a. Sakelar Pembatas (sensor) Buluh Penggunaan sakelar ini biasanya dikarenakan keadaan sekitar yang tidak memungkinkan dipasangnya sakelar mekanik, misalnya karena banyaknya debu, pasir ataupun lembab. Sakelar ini diaktuasikan/diaktifkan dengan magnet yang terpasang pada silinder. Dengan
  15. 15. 4–15 adanya magnet maka buluh kawat akan tersambung atau terputus bila magnet itu mendekati atau menjauhi buluh kawat tersebut.b. Sakelar Pembatas Induktif Digunakan bila sakelar pembatas mekanik ataupun buluh tidak dapat digunakan. Biasa dipakai untuk sensor penghitung benda kerja yang terbuat dari logam, pada suatu mesin atau ban berjalan. Sakelar pembatas ini hanya akan beraksi atau terpakai untuk logam. Sakelar pembatas atau sensor ini biasanya terdiri dari oscillator, pemicu tegangan dan penguat. Biasanya ada dua macam, yaitu yang dialiri arus bolak-balik dan arus searah, tapi keduanya mempunyai tegangan operasi antara 10–30 volts.c. Sakelar Pembatas Kapasitif Sensor kapasitif ini mempunyai respons terhadap segala material, metal maupun non-metal. Tapi sensor ini terpengaruhi oleh adanya perubahan-perubahan yang diakibatkan keadaan sekelilingnya, misalnya dengan debu logam.d. Sakelar Pembatas Optik Sensor ini memberi respons pada semua benda kerja. Sinyal masukannya berupa sinar.4.2.2.2 Pengolah Sinyal Listrik4.2.2.2.1 Relay Relay adalah komponen untuk penyambung saluran dan pengontrol sinyal, yang kebutuhanenerginya relatif kecil. Relay ini biasanya difungsikan dengan elektromagnet yang dihasilkan darikumparan. Pada awalnya relay ini digunakan pada peralatan telekomunikasi yang berfungsisebagai penguat sinyal. Tapi sekarang sudah umum didapatkan pada perangkat kontrol, baikpada permesinan ataupun yang lainnya. Pemilihan relay yang sesuai kebutuhan harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain:- Perawatan yang minim- Kemampuan menyambungkan beberapa saluran secara independent
  16. 16. 4–16- Mudah adaptasi dengan tegangan operasi dan tegangan tinggi- Kecepatan operasi tinggi, misalnya waktu yang diperlukan untuk menyambungkan saluran singkat. Cara kerja relay: Apabila pada lilitan dialiri arus listrik maka arus listrik tadi akan mengalir melalui lilitankawat dan akan timbul medan magnet yang mengakibatkan pelat yang ada di dekat kumparanakan tertarik ataupun terdorong sehingga saluran dapat tersambung ataupun terputus. Hal initergantung apakah sambungannya NO atau NC. Bila tidak ada arus listrik maka pelat tadi akankembali ke posisi semula karena ditarik dengan pegas. 13 23 33 43 A1 Simbol Relay: K1 A2 14 24 34 44 Relay Normally Open A1 11 21 31 41 K1 A2 12 22 32 42 Relay Normally Closed 13 23 31 41 A1 K1 A2 14 24 32 42 Kombinasi NO & NC Penunjukkan angka pada relay mempunyai arti sebagai berikut: Angka yang pertama menunjukkan contactor yang keberapa sedangkan angka yang keduaselalu bernomor ¾ untuk relay NO dan ½ untuk relay yang NC.Keuntungan dan kerugian penggunaan Relay:Keuntungan:- Mudah mengadaptasi bermacam-macam tegangan operasi- Tidak mudah terganggu dengan adanya perubahan temperature disekitarnya, karena relay masih bisa bekerja pada temperature 233 K (-40o C) sampai 353 K (80o C)- Mempunyai tahanan yang cukup tinggi pada kondisi tidak kontak- Memungkinkan untuk menyambungkan beberapa saluran secara independent
  17. 17. 4–17- Adanya isolasi logam antara rangkaian kontrol dan rangkaian utamaOleh karena keuntungan-keuntungan di atas maka penggunaan relay sampai saat ini masihdipertahankan.Kerugian:- Khususnya untuk NO, bila akan diaktifkan timbul percikan api- Memerlukan tempat yang cukup besar- Bila diaktifkan, berbunyi- Kontaktor bisa terpengaruh dengan adanya debu- Kecepatan menyambung atau memutus saluran terbatas.4.2.2.2.2 Solenoid Di lapangan kita bisa menemukan solenoid dengan arus searah (DC) ataupun arus bolakbalik (AC). Sedangkan yang sering digunakan pada Electro-pneumatik adalah Solenoid DC. Solenoid DC secara konstruktif selalu mempunyai inti yang pejal dan terbuat dari besi lunak.Dengan demikian mempunyai bentuk yang simple dan kokoh. Selain itu maksudnya agardiperoleh konduktansi optimum pada medan magnet. Bila ada kelonggaran udara, tidak akanmengakibatkan kenaikan temperature operasi, karena temperature operasi hanya akan tergantungpada besarnya tahanan kumparan serta arus listrik yang mengalir. Bila solenoid DC diaktifkan(switched on) maka arus listrik yang mengalir meningkat secara perlahan. Ketika arus listrikdialirkan ke dalam kumparan akan terjadi elektromagnet. Selama terjadinya induksi akanmenghasilkan gaya yang berlawanan dengan tegangan yang digunakan. Bila solenoid dipasifkan (switched off) maka medan magnet yang pernah terjadi akan hilangdan dapat mengakibatkan tegangan induksi yang besarnya bisa beberapa kali lipat dibandingkandengan tegangan yang ada pada kumparan. Tegangan induksi ini dapat mengakibatkan rusaknyaisolasi pada gulungan koil, selanjutnya bila hal ini terjadi terus akan terjadi percikan api. Untukmengatasi hal ini maka harus dibuat rangkaian yang meredam percikan api, misalnya denganmemasang tahanan yang dihubungkan secara paralel dengan induktansi. Sehingga bila terjadi
  18. 18. 4–18pemutusan arus listrik, energi akan tersimpan dalam bentuk medan magnet dan dapat hilanglewat tahanan yang dipasang tadi. Keuntungan Solenoid DC Kerugian Solenoid DC - Perlu peredam percikan api - Terjadi tegangan tinggi saat pemutusan - Mudah pengoperasiannya arus - Usianya lama - Waktu sambung lama - Bunyi yang dihasilkan lemah - Perlu adaptor bila yang dipakai tegangan - Tenaga untuk mengoperasikan kecil AC - Bagian yang kontak cepat aus4.2.2.2.3 Relay yang dipolarisasi (Polarized Relay) Pada prakteknya relay ini digunakan bila energi yang diperbolehkan untuk dipakai sangatkecil. Adapun energi listrik yang diperlukan yaitu sekitar 0,1 – 0,5 mW. Metoda operasinya adabeberapa macam, diantaranya:a. Posisi normal tertentu Posisi sambungan relay ini akan tetap pada posisi yang sama, baik itu sebelum ataupun sesudah diaktifkan. Bila energi listrik dialirkan maka medan magnet yang terjadi diintensifkan oleh medan magnet permanen. Begitu pula bila arus dialirkan hanya sebentar saja maka posisi kontak akan kembali ke tempat semula begitu arus diputuskan.b. Posisi normal pada kedua sisinya Posisi sambungan yang aktif tidak tetap, tergantung dari posisi terakhir disambungkan. Relay ini bekerja bila arus listrik disalurkan, maka sambungan kontaknya akan berpindah ke sambungan yang lainnya. Selanjutnya bila arus listrik diputus maka posisi sambungan yang menyambung adalah posisi akhir setelah diaktifkan.c. Posisi normal ditengah Apabila relay ini tidak diaktifkan maka tidak ada satu saluran pun yang menyambung karena posisi lengan kontak ada di tengah-tengah. Apabila arus listrik disalurkan maka posisi kontak
  19. 19. 4–19 akan ditentukan oleh arah arus yang disambungkan. Dan bila arus diputus, posisi lengan kembali ke tengah.4.2.2.2.4 Relay Mengunci (Latching relays) Latching relay adalah relay yang dikontrol dengan electromagnetic, dimana relay ini akantetap berada pada posisi setelah diaktifkan walaupun sumber energi sudah diputuskan, seolah-olah terkunci pada posisi akhir. Sistem pengunci biasanya dengan mempergunakan kerjamekanik. Penggunaan relay ini biasanya untuk jaringan listrik di rumah tinggal.4.2.2.2.5 Remnant Relay Relay ini disainnya khusus, maksudnya adalah bila relay ini diaktifkan maka akan terjadielektromagnet. Elektromagnet ini akan tinggal dan tetap ada walaupun sumber energinya telahdihilangkan. Atau dengan kata lain relay ini dikunci pada posisi akhir. Untuk menyalakan relayini maka arus yang dipakai adalah arus positif, sedangkan untuk mematikannya mempergunakanarus negatif.4.2.2.2.6 Relay Tunda Waktu Berfungsi untuk menyambung kontaktor NO atau memutus kontaktor NC, di mana hubungankontaktor diputuskan ataupun disambungkan tidak langsung seketika pada saat relay diaktifkan,melainkan perlu waktu. Waktu yang diperlukan untuk memutuskan ataupun menyambungkannyabisa diatur. Ada dua jenis relay tunda waktu, yaitu relay tunda waktu hidup (time delay switch on) danrelay tunda waktu mati (time delay switch off).
  20. 20. 4–20Time Delay Switch On Relay S 1 Input (S) 15 A1 15 0 1 Output 16 18 0 t A2 16 18 Bila sakelar S diaktifkan maka relay tunda waktu mulai bekerja. Ketika waktu yangditentukan tercapai maka terminal 18 akan tersambungkan. Sinyal output (keluaran) akan adaselama sinyal input ada. Elemen tunda waktu digambarkan pada kotak yang dibatasi dengangaris strip. S A R1 16 18 A1 K1 15 R2 P R A2 C Proses bekerjanya tunda waktu: Bila sakelar S diaktifkan maka arus listrik akan mengalir melalui tahanan R1, yang besarnyabisa diatur. Arus ini tidak mengalir ke relay K1 melainkan akan mengalir ke terminal K1 NC,yang selanjutnya arus listrik mengalir ke kapasitor C dan menampungnya di sana. Bila kapasitorC tidak bisa menampung arus listrik lagi (tegangan yang diijinkan telah tercapai) maka aruslistrik akan mengalir ke relay K1. Lamanya mengisi kapasitor ini tergantung pada besarnya R1.Selanjutnya bila relay K1 sudah aktif maka terminal 18 akan tersambung dengan terminal 15. Disini bisa kita bandngkan dengan katup tunda waktu hidup pada rangkaian pneumatik.
  21. 21. 4–21Time Delay Switch Off Relay A1 B1 15 1 Input (S) 15 S 0 1 Output A2 B2 16 18 0 16 18 Bila sakelar S diaktifkan maka relay tunda waktu mulai bekerja. Sinyal output akan adaselama sinyal input ada. Tapi bila sinyal input diputus maka sinyal output tidak akan langsunghilang, melainkan tetap ada sampai batas waktu yang telah ditentukan. Elemen tunda waktudigambarkan pada kotak yang dibatasi dengan garis strip. A S R2 R1 K1 P R A1 K1 C A2 Proses bekerjanya tunda waktu: Bila sakelar S diaktifkan maka arus listrik akan mengalir ke relay K1 dan relay K1 langsungbekerja. Sebelum relay K1 diaktifkan, arus listrik mengalir ke kapasitor C melalui tahanan R2dan menampungnya sampai kapasitor mencapai tegangan yang diijinkan. Dengan diaktifkannyarelay K1 maka switch K1 aktif sehingga arus listrik yang tertampung di kapasitor C akanmengalir melalui R1 bila sakelar S dinon-aktifkan. Lamanya mengosongkan kapasitor Ctergantung pada besaran R1. Bila tegangan di C sudah tidak ada maka terminal 16 akantersambung lagi dengan terminal 15. Di sini bisa kita bandingkan dengan katup tunda waktu matipada rangkaian pneumatik.
  22. 22. 4–224.2.2.2.7 Kontaktor Yang dimaksudkan dengan kontaktor adalah sakelar yang diatuasikan dengan elektromagnet.Daya untuk mengontrolnya bisa rendah tapi daya beban bisa tinggi, dengan kata lain untukmengaktuasikan elektromagnet cukup misalnya dengan tegangan rendah tapi bisa menyalurkanarus yang bertegangan lebih tinggi. Kontaktor banyak digunakan untuk keperluan yang bermacam- Shielded Electromagnet macam. Misalnya digunakan untuk menyalakan motor, sistem Contacts pemanas, alat pengatur U-shaped core temperatur ruangan, keran, dll. Winding Armature Tipe-tipe kontaktor: Contacts a. Kontaktor yang U-shaped core Rocker arm Armature elektromagnetnya dilindungi: Hinged-armature contactor Contacts b. Kontaktor dengan Core electromagnet contactor 1 3 5 A1 K1 A2 2 4 6 elektromagnet inti:c. Kontaktor dengan armature sistem engsel: Simbol kontaktor pada penggambaran rangkaian: Keuntungan mempergunakan kontaktor:- Beban tinggi bisa diaktifkan dengan beban rendah
  23. 23. 4–23- Terdapat isolasi logam antara rangkaian kontrol dan rangkaian utama- Sedikit perawatannya- Tidak terpengaruh oleh temperature Kerugiannya:- Mudah aus- Ukurannya besar- Menimbulkan suara- Kecepatan menyambung terbatas4.2.2.3 Elemen Akhir Apabila suatu kontrol mempergunakan sinyal kontrolnya dengan sinyal listrik dan sinyalkerjanya mempergunakan pneumatik maka harus ada suatu alat yang dapat mengawinkan sinyalkontrol listrik dengan sinyal kerja pneumatik itu. Sistem yang mengawinkan sinyal kontrol dansinyal kerja ini biasanya terdiri dari katup yang diaktuasikan dengan solenoid. Maksudnya adalahuntuk menyalurkan sinyal kerja mempergunakan katup-katup pneumatik, sedangkan yangmengatur membuka atau menutup tersebut adalah arus listrik yang dialirkan ke kumparan kawat(solenoid). 2(A)Katup 2/2 diaktuasikan dengan sinyal listrik, kembali dengan pegas 1(P) Pada prinsipnya Solenoid head katup ini mempunyai dua posisi dan dua saluran, konfigurasi katup adalah ArmatureNC. Bila katup ini akan diaktifkan maka arus listrik harus dialirkan ke solenoid yang terpasangpada katup tersebut. Dengan diaktifkannya solenoid maka saluran 1(P) bila dihubungkan dengansumber energi akan menyalurkan sinyal pneumatik ke saluran 2(A). Sedangkan kembalinya bilaarus listrik ditutup (dimatikan) maka katup akan kembali ke posisi semula karena katup 2(A) 2(A) 1(P)terdorong pegas yang dipasang berlawanan dengan1(P) solenoid. Dengan demikian saluran 1 (P)ataupun saluran 2 (A) kedua-duanya tertutup dan udara yang ada di saluran 2(A) tidak dapatkeluar.
  24. 24. 4–24Katup 3/2 diaktuasikan dengan sinyal listrik, kembali dengan pegasa. Normally Closed 3/2 Katup 3/2 NC bekerja bila arus listrik dialirkan ke solenoid sehingga terbentuk elektromagnetyang mengakibatkan bergesernya armature dan selanjutnya udara dialirkan dari saluran masuk1(P) ke saluran keluar 2(A). Sedangkan sakuran 3(R) tertutup. Sebaliknya bila arus listrikdiputuskan maka elektromagnet yang terbentuk pada solenoid menghilang dan berakibat saluran1(P) tertutup sedangkan udara yang berada di saluran 2(A) akan dibuang melalui saluran buang 2(A) 3(R) 1(P) 3(R) 3(R) 2(A) 2(A) 1(P) 1(P)3(R).b. Normally Open 3/2 Katup ini kebalikan dari katup 3/2 NC. Jadi bila arus listrik tidak ada maka saluran 1(P)mengalirkan udara ke saluran 2(A) dan saluran 3(R0) tertutup. Tapi bila solenoid dialiri arus 2(A) 1(P) 1(P) 1(P) 3(R) 3(R0) 2(A) 3(R) 2(A)
  25. 25. 4–25listrik, saluran 1(P) tertutup dan udara dari 2(A) dialirkan langsung ke 3(R).Katup 3/2 diaktuasikan sinyal listrik dan kontrol Pneumatik, kembali denganpegas Katup ini bila diaktifkan masih mempergunakan sinyal kontrol pneumatik. Sedangkan fungsikumparan ini hanya untuk mengaktifkan sumbat yang ada pada katup, dengan demikian gayaelektromagnet yang diperlukan untuk mengaktifkan sumbat tidak terlalu besar. Dengan kata lain 2(A) 1(P) 3(R) Armatur Manual auxiliar actuation Air Channel Valve piston 3(R) 3(R) 2(A) 2(A) 1(P) 1(P)arus listrik yang diperlukan tidak terlalu besar pula. Prinsip kerja saluran yang terdapat padakatup ini sama dengan prinsip kerja katup 3/2 yang telah dibahas di atas. 2(A) 4(B) 1(P) 3(R) Armature Air channel Manual override valve piston 3(R) 3(R) 4(B) 4(B) 2(A) 2(A) 1(P) 1(P)Katup 4/2 diaktuasikan sinyal listrik dan kontrol pneumatik, kembali denganpegas Katup 4/2 pada prinsipnya terdiri dari 2 buah katup 3/2. Biasanya digunakan untukmengaktuasikan silinder kerja ganda. Sinyal listrik digunakan seperti pada katup 3/2, berfungsisebagai pembuka sumbat sedangkan yang mengatur katup piston adalah sinyal kontrol
  26. 26. 4–26pneumatik. Pada posisi diaktuasikan saluran 1(P) dan saluran 4(A) tersambungkan sedangkansaluran 2(B) dengan saluran 3(R). Apabila sinyal listrik diputuskan maka katup piston didorongkembali ke posisi semula sehingga saluran 1(P) tersambungkan dengan 2(B) dan saluran 4(A)dengan 3(R).4.2.2.4 Diagram Rangkaian pada Rangkaian Listrik Pada diagram rangkaian listrik digambarkan bagaimana ditempatkannya perlengkapan danjuga alat listrik ditempatkan, dengan mempergunakan simbol yang telahditetapkan/distandardisasikan. Diagram rangkaian ini merupakan dokumen yang sangat penting,yang dibutuhkan oleh bagian perawatan, untuk memperbaiki dan merawat sistem kontrol listrik.Ada beberapa cara untuk menampilkan/menggambarkan fungsi, operasi peralatan serta instalasirangkaian.Diagram Kabel (Wiring Diagram) Pada sistem penunjukkan ini semua peralatan ditampilkan dalam satu gambar, baik iturangkaian kontrol dan juga rangkaian utama, serta diatur berdasarkan sambungan jalur kabel.Sistem ini biasanya digunakan pada jaringan / rangkaian listrik pada kendaraan bermotor, mesinperkakas yang ringkas ataupun peralatan pabrik lainnya. Cara penggambarannya, penyimpananperalatan yang digunakan bisa dimana saja, asalkan menyambungkan jaringan kabelnya betul-betul diperhatikan. Contoh gambar instalasi kabel:
  27. 27. 4–27 380 V 50 HzL1L2L3 F2 T1 380 V 220 V L1 L2 K1 K2 F1 U V W M M1 3 S2 S1 S3 Anticlockwise rotation Stop Clockwise Rotation
  28. 28. 4–28Diagram Rangkaian Dibandingkan dengan penggambaran instalasi kabel, dimana penggambaran rangkaiankontrol dan utamanya dijadikan satu, maka pada penggambaran rangkaian secara skematis iniditampilkan berdasarkan fungsinya. Dengan cara menggambarkan rangkaian kontrol danrangkaian utama dipisahkan. Pada sistem ini penggambaran untuk sambungan (NC dan NO) relay untuk keperluanlatching (mengunci sambungan) ataupun memutus sambungan akan digambarkan pada rangkaiankontrol. Penggambaran rangkaian secara skematis biasanya menggunakan garis lurus, dimana 380 V 50 Hz L1 L1 L2 L3 F1 F2 S1 Off 23 23 K1 K2 S3 24 24 Anticlockwise rotation K1 K2 S2 Clockwise rotation 11 11 K2 12 K1 12 A1 A1 K1 K2 F1 A2 A2 U V W M1arus listrik mengalir dari atas ke bawah. Di bawah ini ditampilkan gambar dengan fungsi yangsama dengan penggambaran instalasi kabel.
  29. 29. 4–29Diagram Rangkaian Dasar Pada tingkat tertentu, misalnya dalam penggambaran awal, penggambaran rangkaian initidak bisa langsung lengkap/komplit, melainkan dibuat dahulu sketsa fungsinya (pre-desain)dengan hanya menggambarkan hal yang penting-penting saja. Begitu pula untuk penunjukkanperlengkapannya hanya cukup dengan menunjukkan simbol huruf. Biasanya dalampenggambaran rangkaian dasar yang digambarkan hanya rangkaian utamanya saja. Contoh penggambaran Diagram Rangkaian Dasar: S1 F1 K1 K2 F2 M 3 S1 Main switch K1, K2 Relays F1, F2 Fuses M3 Motor

×