PEMERIKSANAAN
INSTALASI LISTRIK
1.2. KONDISI YANG DAPAT MENUNJANG TERJADINYA
KECELAKAAN/KERUSAKAN /KEBAKARAN
Kondisi tersebut terjadi antara lain karena hal-hal berikut:
Hubung pendek terjadi tanpa pengaman atau dengan
pengaman yang salah
Beban lebih tanpa pengaman atau dengan pengaman yang
tidak sesuai.
Ledakan, percikan api atau pemanasan lokal yang timbul
karena salah pemilihan dan penggunaan perlengkapan listrik
Peralatan tidak memenuhi persyaratan keamanan baik yang
disyaratkan dalam standar maupun dalam PUIL.
Pelaksanaan pemasangan sistem proteksi termasuk di
dalamnya sistem pembumian instalasi yang tidak benar
Penggunaan identifikasi warna atau tanda lain yang tidak
benar.
Kontak pada peralatan pemutus, terminal, sambungan, dan
pada klem buruk kondisinya
Hilang kontak atau netral putus yang menimbulkan tegangan
tidak berimbang
Keadaan lingkungan instalasi yang buruk
1.4. TUNTUTAN ATAU SYARAT UTAMA BAGI INSTALASI
LISTRIK
Instalasi harus aman bagi manusia, ternak dan harta benda
Instalasi harus andal dalam arti memenuhi fungsinya secara aman
bagi instalasi
Instalasi listrik harus akrap lingkungan dalam arti tidak merusak
lingkungan dalam
1.5. PERATURAN INSTALASI LISTRIK
PUIL 2000 mempunyai maksud dan tujuan utama agar
pengoperasian instalasi listrik dapat terselenggara dengan
baik terutama untuk mencegah bahaya listrik.
Instalasi listrik harus direncanakan, dipasang, diperiksa,
dioperasikan dan dikelola/dipelihara secara berkala dengan
baik sesuai ketentuan PUIL 2000.
Para ahli dan teknisi yang mengerjakan tahap-tahap
pekerjaan instalasi tersebut harus memiliki kompetensi
sesuai dengan bidangnya.
Peralatan dan material instalasi yang digunakan harus
memenuhi persyaratan standar SNI atau standar lain yang
diberlakukan dan harus pula memenuhi persyaratan PUIL
antara lain sesuai penggunaan dan kemampuannya.
1.6. PERTANGGUNG JAWABAN PEKERJAAN
Pembangunan instalasi listrik sesuai dengan peraturan,
memerlukan biaya dan waktu dan dilakukan berdasarkan
persetujuan antara pemilik dan kontraktor.
Biaya, waktu pelaksanaan dan data teknis instalasi tersebut
serta ketentuan pelaksanaannya dicantumkan dalam
dokumen teknis (gambar, perhitungan teknis dan
spesifikasi peralatan/material listrik) yang merupakan
bagian dari kontrak perjanjian.
Hasil pemasangan instalasi harus diverifikasi dengan biaya
yang telah dikeluarkan oleh pemilik dan juga harus
diverifikasi kesesuaiannya dengan persyaratan PUIL 2000.
1.7. SETIFIKAT LAIK OPERASI
UU dan peraturan perundangan mempersyaratkan sertifikat laik
operasi bagi instalasi listrik baru atau instalasi listrik lama yang telah
mengalami perubahan, sebelum instalasi tersebut dioperasikan.
5 April 2013
Sistem Pengendali Kecepatan Motor AC Satu PH Menggunakan Mikrokontroller
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
708 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
SISTEM PENGGENDALI KECEPATAN PUTARAN
MOTOR AC PHASA SATU
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AT89S8252
A. Sofwan dan Rudie S. Baqo
Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri
Institut Sains Dan Teknologi Nasional, Jakarta
E-mail: mtm-istn@indo.net.id HP:08128924387
Abstrak
Pengaturan kecepatan Motor AC Phasa Satu banyak dilakukan dengan berbagai cara, seperti
dengan kontaktor, relay, dan modulasi lebar pulsa. Pengendali kecepatan motor dalam teknologi
elektronika menggunakan teknik pengoperasian modulasi lebar pulsa dengan mengendalikan
penyulutan sudut phasa listrik, dapat mempermudah pengendalian kecepatan putaran motor. Dengan
terjadinya perubahan penyulutan sudut phasa, maka terjadi perubahan tegangan. Perubahan tersebut
mengakibatkan perubahan kecepatan putaran motor. Sehingga diharapkan menghasilkan produksi
yang optimal. Pengaturan kecepatan putaran motor yang sederhana dapat dilakukan dengan
rangkaian Analog Controller Interface yang dioperasikan dengan bantuan sistem Mikrokontroller.
Dengan sistem pengendalian ini kita dapat mengatur kecepatan putaran yang diinginkan.Dalam
makalah ini akan diuraikan suatu system pengendalian kecepatan putaran motor dengan bantuan
peranan mikrokontroler jenis AT89S8252.
Kata Kunci: Pengatur Kecepatan, Microcontroller, phase Satu and Motor AC.
1. Pendahuluan
Pada era industri modern saat ini, kebutuhan terhadap alat produksi yang tepat guna sangat
diperlukan dapat meningkatkan effesiensi waktu dan biaya. Sebagian besar alat industri menggunakan
tenaga listrik sebagai energi penggerak utamanya, dan sebagian besar dari peralatan mesin-mesin
tersebut masih mempergunakan cara-cara manual, terutama dalam hal untuk memindah-mindahkan
kecepatan. Dengan demikian maka dirasakan sangat perlu untuk meningkatkan keandalan dari mesinmesin
tersebut dilengkapi dengan suatu sistem pengendali yang mampu mengatur sistem secara
keseluruhan. Dalam hal ini maka peranan peralatan elektronika daya sebagai penunjang kelancaran
proses otomatisasi produksi sangat menentukan. Diharapkan dengan melakukan sistem otomatisasi
dapat mempermudah pekerjaan yang dilakukan manusia. Terutama hal tersebut dibutuhkan dalam
jenis pekerjaan yang menuntut suatu ketelitian, kerutinitasan, kekuatan dan kemampuan untuk
melakukan pekerjaan dalam waktu yang lama.
Di berbagai perindustrian banyak menggunakan mesin-mesin dengan penggerak uatamanya
adalah Motor AC Phasa Satu. Yang mana pada umumnya digunakan pada mesin produksi seperti
mesin bubut, mesin bor, dan sebagainya. Dalam aplikasi yang sebenarnya di industri, bukan hanya
jenis motor listrik itu saja yang menjadi pertimbangan, tetapi juga system pengaturan kecepatannya.
Kemampuan pengaturan besarnya suatu kecepatan putaran motor tergantung pada bentuk dan
konstruksi motor serta rangkaian system pengendali kecepatan putaran motor. Pengaturan kecepatan
putaran motor yang sederhana dapat dilakukan dengan bantuan dari suatu rangkaian Analog Controller
Interface yang dioperasikan dengan bantuan sistem Mikrokontroller. Dengan sistem pengendalian
kecepatan tersebut akan dapat diatur kecepatan putaran yang sesuai dengan yang diinginkan. Hal
tersebut dapat dilakukan hanya dengan cara menekan tombol yang ada diinginkan pada system
tersebut. Sedangkan system penyettingan yang dilakukan dapat dilihat pada tampilan (display) yang
akan menampilkan dalam bilangan hexadecimal.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 709
2. Motor Induksi Phasa Satu
2.1 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Phasa Satu
Motor induksi satu fasa terdiri kumparan stator dan kumparan rotor. Kumparan stator dan
rotor masing-masing terdiri dari parameter resistansi “R’, reaktansi “jX”dan lilitan penguat “N”.
rangkaian ekivalen dari motor induski satu fasa dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2. Rangkaian ekivalen motor induksi sederhana.
Gambar 3. Rangkaian pengganti motor induksi satu fasa.
Nilai arus suber bolak-balik satu fasa dapat dirumuskan sebagai berikut :
I1 = IØ + I2
’ (1)
Besarnya arus pemaknitan IØ yang timbul akibat adanya induksi yang terjadi antara medan stator dan
rotor adalah :
IØ = Ir + Im (2)
Gambar 1. Konstruksi motor induksi satu fasa
Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri
atas dua komponen yaitu stator dan rotor.
Stator adalah bagian dari motor yang tidak
bergerak dan rotor adalah bagian yang
bergerak yang bertumpu pada bantalan poros
terhadap stator. Motor induksi terdiri atas
kumparan-kumparan stator dan rotor yang
berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik
akibat dari adanya arus listrik bolak-balik
satu fasa yang melewati kumparan-kumparan
tersebut sehingga terjadi suatu interaksi
induksi medan magnet antara stator dan
rotor. Bentuk dan konstruksi motor tersebut
digambarkan pada gambar 1.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
710 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
Ggl yang dihasilkan akibat interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor yang masingmasing
sebesar E1 dan E2 adalah :
E1 = I2
’ (Rs +jXs) (3)
= + r
r jX
S
E I R 2 2 (4)
Impedansi pada kumparan motor stator dan rotor masing-masing adalah :
jXs = jωs Ls (5)
jXr = jωr Lr (6)
2.2 Prinsip Kerja Motor Induksi Phasa Satu
Apabila kumparan-kumparan motor induksi satu fasa dialiri arus bolak-balik satu fasa, maka pada
celah udara akan dibangkitkan medan yang berputar dengan kecepatan putaran sebesar dengan
menggunakan rumus :
[ppm]
menit
putaran
p
n f s
=120. (7)
atau,
p
f
s
π
ω = 2 (8)
Medan magnet berputar bergerak memotong lilitan rotor sehingga menginduksikan tegangan
listrik pada kumparan-kumparan tersebut. Biasanya lilitan rotor berada dalam hubung singkat.
Akibatnya lilitan rotor akan mengalir arus listrik yang besarnya tergantung pada besarnya tegangan
induksi dan impedansi rotor. Arus listrik yang mengalir pada rotor akan mengakibatkan medan magnet
rotor dengan kecepatan sama dengan kecepatan medan putar stator (ns). interkasi medan stator dan
rotor akan membangkitkan torsi yang menggerakkan rotor berputar searah dengan arah medan putar
stator. Interaksi medan stator dan rotor juga menyebabkan terjadinya ggl induksi yang disebabkan oleh
kumparan-kumparan stator dan rotor. Rumusan matematis gaya gerak listrik yang terjadi pada motor
induksi satu fasa dengan rumus sebagai berikut:
dt
d
N t ) (
φ
ε =− (9)
Dimana nilai dari Ф(t) untuk fluksi maksimum akibat dari penyebaran kerapatan fluks yang
melewati lilitan dengan rumus :
Ф(t) = Фmax. cosωt (10)
Adanya perbedaan medan putar stator dan medan putar rotor atau yang disebut slip pada
motor induksi satu fasa pada rumus sebagai berikut:
s
s r
s
s r
n
s atau s n n −
=
−
=
ω
ω ω
(11)
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 711
2.3 Hubungan Torsi dan Slip pada Motor
Berubah-ubahnya kecepatan motor induksi (ns) akan mengakibatkan harga slip dari 100%
pada saat start hingga 0% pada saat motor diam (nr-ns). torsi yang dihasilkan selama motor induksi
satu fasa berputar tergantung pada perubahan slip dan perubahan dalam Newton.meter. Perubahan
pembebanan dapat terjadi dengan naiknya nilai tegangan dan arus pada rotor. Hubungan torsi (Td)
terhadap parameter impedansi stator, impedansi rotor, arus rotor, tegangan sumber dan kecepatan
sudut secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut :
Arus rotor (Ir) yang dihasilkan pada motor induksi satu fasa pada rumus :
[( / ) ( )2 ]1/ 2 s r s r
s
r R R S X X
I V
+ + +
= (12)
[( ) ( )2 ]2
2
/
.
s s r s r
r s
r s R R S X X
I R V
+ + +
=
ω
(13)
Karakteristik torsi terhadap perubahan slip saat 100% pada saat start hingga 0% pada saat
motor diam (nr = ns) pada motor induksi satu fasa dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 4. karakteristik Td = f(s) dan n/ns = f(s)
3. Perancangan dan Pembahasan
3.1 Perancangan Perangkat Keras
Pada gambar 1 ditunjukan diagram system, dimana blok diagram system tersebut terdiri dari :
Gambar 5. Blok Diagram Rangkaian
T/Tmaks
Motor Generator
1 s
0
- 1
- 2
Mikrokontroler
Display 7 Segment
DAC
0808
ADC
Analog Voltage Controlled
Phase Angle Fired
Driver
Motor
Motor
AC
Sensor
Optik
F to V
Start
Stop
Up
Down
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
712 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
Cara Kerja
Adapun cara kerja dari system tersebut diurakan secara umum sebagai berikut:
1 Minimum sistem AT89C51 berfungsi untuk menerjemahkan perintah yang dimasukan
melalui keyped.
2. Rangkaian analoge controlled phase-angel fired yang berfungsi menerjemahkan perintah yang
dikeluarkan oleh sistem mikrokontroller.
3. Motor berfungsi memutar piringan yang dihubungkan memlaui poros pemutar.
4. Input set point (sp) berupa keyped yang berfungsi untuk memasukan data kecepatan putar
motor yang diinginkan.
5. Rangkaian ADC yang berfungsi menerima presena value(pu) dari kecepatan putaran motor
yang terdeteksi oleh sensor optic
6. Rangkaian DAC yang mengubah data-data digital ke dalam sinyal analog controller pahseangle
fired sehingga sinyal ini dapat langsung mengendalikan motor.
7. Rangkaian F/V yang mengkonversikan frekuensi yang dihasilkan oleh sensor optic ke
tegangan yang merupakan present value yang diterima oleh ADC.
8. Display berfungsi untuk menampilkan data set (SP) dan kecepatan putar piringan.
3.2 Rangkaian Analog Voltage Controled Phase Angle Fired Power Interface
Gambar 6 menggambarkan tentang skema pengukur sudut phasa, dimana sudut phasa
konduksinya dikendalikan sebuah input tegangan analog. Gambar tersebut dibagi menjadi 4 bagian
utama, yaitu: Generator pulsa, lintas nol, (U1a dan U1b) generator ramp tersinkronisai (U2a) pengkondisi
sinyal Zera span (U2b) dan komparator dengan penyulut (U1c dan U3).
Gambar 6. Analog Votage Controlled Phase Angle Fired Power Interface
Penyulut analog terendah iniharus disinkronisasi terhadap tegangan lintas nol jala-jala.
Iniadalah kegunaan dari transformer, komparator U1a dan U1b, pembentuk gelombang dengan
menggunakan RC dan beberapa dioda. Kedua komparator menghasilkan gelombang kotak 30Vpp
yang berganti-ganti sebagaimana tegangan jala-jala melintasi nol. Jika salah satu komparator
dihubungkan secara inverting dan lainnya non-inverting menghasilkan gelombang kotak dengan
polaritas yang berlawanan. Jaringan RC membentuk gelombang kotak tersebut pada kejutan positif
dan negative sekkitar 100μ detik. Dioda melewatkan hanya pulsa positif satu pada lintas nol dari U1a
dan lintas nol lainnya dari U1b karena adanya feedback negative infut inverting op-amp ditahan pada
ground semu. Konstanta arusnya adalah:
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 713
ramp rate R
I V
_
= 15 (14)
Yang mengalilr dari output ramp, melalui kapasitor dan Rramp_rate menuju -15 V. selama
arusnya constant kapasitor akan mengisi pada harga yang konstant yang menghasilakn sebuah ramp
pengatur :
Rramp_rate = 37,7 kΩ
Yang menghasilkan arus pengisian
A
k
I V 398μ
37,7
15 =
Ω
=
Mengisi 0,33 μF dengan sebesar 398 μA menghasilkan
dt
R I C dv ramp rate : = _ 15)
V s
F
A
C
I
t
R v ramp rate 1206
0,33
: 298 _ = = =
Δ
Δ
μ
μ
Pada setiap lintas nol pulsa dari U1a atau U1b mensaturasi Q1. hal ini akan menghubungkan
singkat kapasitor ramp. Memaksa untuk mengosongkan secara cepat. Jadi pada setiap lintas nol pada
jala-jala ramp diulang lagi. Tanjakan ini berkesinambungan untuk sebuah setengah siklus dari jala-jala
8,3m/s ia akan menanjak naik.
Δv = (ramp_rate)Δt 16)
Δv = ( 1206V/s)(8,3ms) = 10v
U2 menghasilkan ramp yang dimulai pada 0V dan meningkatkan secara linier ke 10 V selama 8,3
milidetik dari setengah silus jala-jala. Amfilfier zero span mempunyai persamaan :
( v)
R k
V k
R K
V k
zero
in
span
a 15
10
10
4,7
10 −
+ Ω
Ω
−
+ Ω
Ω
=− (17)
Dengan
Rspan = 5,3 kΩ
Rzero = 5 kΩ
Vout = -Vin + 10 V
Hal ini akan menginvert secara linier dan mengoffset tegangan input. Selama ramp dibawah
Va output dari kelompok U1c akan terbuka dan triac dalam keadaan mati, tetapi selama ramp
meningkat, data Va output dan U1c akan terhubung singkat ke -15 V. sehingga akan menjalankan led
pada MOC3041 dan menghidupkan triac.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
714 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
3.3 DAC (Digital Analog Converter)
Rangkaian pengubah digital ke analog (DAC) dapat dilihat pada gambar 7 dibawah ini :
Gambar 7. Rangkaian Digital to Analog Converter
Jika diketahui :
Vref = 5 Vdc, R14 = R15 = 1kΩ, R0 = 2kΩ
Maka besar Vo :
= + + + + + + +
2 4 8 16 32 64 128 256
1 2 3 4 5 6 7 8
14
R A A A A A A A A
R
V
V o
ref
o (18)
Menyesuaikan Vref , R14, atau Ro juga Vo dengan semua digit input level tinggi sama dengan 9,961
Volt. Input DAC 0808 dihubungkan port 1 AT89S8252 dan Vo-nya dihubungkan ke Vin Analog
Voltage Controlled Phase Angel Fired Interface. DAC 0808 mengkonversi arus yang memasuki input
menjadi tegangan pada outputnya.
3.4 Pengubah Frekuensi Ke Tegangan
Keluaran tegangan yang akan dihasilkan adalah 5 Volt untuk kecepatan putar maksimum
motor 2850 Rpm = 47,5 Hz, karena lubang pada piringan berjumlah 8 maka dimana frekuensi
maksimum yang didapat dari sensor optic adalah 8 x 47,8 = 380 Hz. Kemudian menentukan nilai Rt
dan Ct.
fm = 2850 rpm = 47,5 Hz
8 fm = 8 x 47,5 = 380 Hz
t t
m R C
f
1,1. .
8 = 1 , ditentukan : Ct = 0,1 μF (19)
m t
t f C
R
1,1.8 .
= 1 (20)
Dengan mensubsitusikan besaran diatas maka didapat Rt sebesar = 24 KΩ
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 715
Tegangan yang diinginkan 5 Volt pada saat frekuensi Maximum = 380 Hz, maka dengan demikian
diperoleh:
in
s
t
Ave t t f
R
V =2V .1,1.R .C . R . (21)
. .380
380
5 2 . 1
S
L
R
V = V R (21)
S
L
R
5V =2V . R ditentukan RL = 100 KΩ (22)
Maka didapatkan besar RS yang dinginkan adalah: 40KΩ
Gambar 8 Rangkaian Pengubah Frekuensi ke Tegangan
3.5 ADC (Analog to Digital)
Untuk memperoleh jangkaun input 0-5 Volt, input Vref/2 dihubungkan tegangan 2,5 volt.
Gambar 9 Rangkaian Analog to Digital Converter
KHz
hz
x
R C
F
FrekuensiJam
V volt
K K
K
Vcc
R R
V R
t
ref
650
649350
1,1.10 .140 10
1
1,1. .
1
:
.5 2,5
2 2
2
.
1 2
/2 2
4 12
3
≈
=
=
=
=
+
=
+
=
−
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
716 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
3.6 Sensor Optik
Sensor optik merupakan transduser kecepatan yang merubah kecepatan putar motor menjadi
pulsa periodic. Hal ini dapat dicapai dengan bantuan sumber cahaya dengan menggunakan infra
merah, phototransistor dan sebuah IC SN7413 nand gate schimitt trigger, seperti terlihat pada gambar
dibawah ini.
Gambar 10. Sensor Optik
4. Kesimpulan
Dari uaraian tersebut diatas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
Alat ini sangat memungkinkan digunakan untuk mengendalikan motor ac phasa satu secara otomatis
sehingga dapat memberi kemudahan dalam proses pengaturan kecepatan motor ac phasa satu dengan
menggunakan teknologi elektronika berbasis mikrokontroler AT89S8252 .
5. Daftar Pustaka
[1] Michael,Jacob J, Industrial Control Elektronics Aplication Design, Prentice Hall
Internasional, Engle, Wood Cliffs, New Jeresey, 07623.
[2] Kaeser, Joe, Electrical Power Motor, Control, Generator, Transformers, The Good
Heatern Willcox Company, Inc, South Holand, 1991.
[3]. Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Lisrtrik dan Elektronika Daya, Edisi kelima, Gramedia,
Jakarta, 1995
[4]. Lister, Eugene C, Mesin Dan Rangkaian Listrik, Erlangga, Jakarta,1984.
[5]. B.L.THERAJA, A Text-Book of Electrical Technologi, Volume II AC&DC, Publication
Division of Nirja Construction & Development CO. (P) Ltd, RAM Nagar, New Delhi,
1991.
[6]. Albbert Paul Malvino, Ph.D, Elektronika Komputer Digital, Pengantar Mikrokomputer,
Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta, 1996.
Disini phototransistor akan menerima
cahaya pada LED tepat berada pada pposisi
satu garis dengan lubang dan phototransistor.
Bila phototransistor menerima cahaya, maka
ia akan bekerja dan arus mengalir dari Vcc ke
R dan phototransistor, sehingga kaki 9 dari IC
SN7413 berada pada logika 0 dan output kaki
3 akan menuju logic 1. Begitu juga
sebaliknya, bila piringan menutupi cahaya,
maka semua input NAND gate berada pada
logika 1 dan output kaki 8 menuju logika 0.
Kejadian tersebut diatas akan berulang
kembali selama piringan berputar, sehingga
pada output NAND gate schimitt trigger akan
diperoleh bentuk pulsa periodic yang ekivalen
dengan kecepatan putar motor.
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
708 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
SISTEM PENGGENDALI KECEPATAN PUTARAN
MOTOR AC PHASA SATU
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AT89S8252
A. Sofwan dan Rudie S. Baqo
Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri
Institut Sains Dan Teknologi Nasional, Jakarta
E-mail: mtm-istn@indo.net.id HP:08128924387
Abstrak
Pengaturan kecepatan Motor AC Phasa Satu banyak dilakukan dengan berbagai cara, seperti
dengan kontaktor, relay, dan modulasi lebar pulsa. Pengendali kecepatan motor dalam teknologi
elektronika menggunakan teknik pengoperasian modulasi lebar pulsa dengan mengendalikan
penyulutan sudut phasa listrik, dapat mempermudah pengendalian kecepatan putaran motor. Dengan
terjadinya perubahan penyulutan sudut phasa, maka terjadi perubahan tegangan. Perubahan tersebut
mengakibatkan perubahan kecepatan putaran motor. Sehingga diharapkan menghasilkan produksi
yang optimal. Pengaturan kecepatan putaran motor yang sederhana dapat dilakukan dengan
rangkaian Analog Controller Interface yang dioperasikan dengan bantuan sistem Mikrokontroller.
Dengan sistem pengendalian ini kita dapat mengatur kecepatan putaran yang diinginkan.Dalam
makalah ini akan diuraikan suatu system pengendalian kecepatan putaran motor dengan bantuan
peranan mikrokontroler jenis AT89S8252.
Kata Kunci: Pengatur Kecepatan, Microcontroller, phase Satu and Motor AC.
1. Pendahuluan
Pada era industri modern saat ini, kebutuhan terhadap alat produksi yang tepat guna sangat
diperlukan dapat meningkatkan effesiensi waktu dan biaya. Sebagian besar alat industri menggunakan
tenaga listrik sebagai energi penggerak utamanya, dan sebagian besar dari peralatan mesin-mesin
tersebut masih mempergunakan cara-cara manual, terutama dalam hal untuk memindah-mindahkan
kecepatan. Dengan demikian maka dirasakan sangat perlu untuk meningkatkan keandalan dari mesinmesin
tersebut dilengkapi dengan suatu sistem pengendali yang mampu mengatur sistem secara
keseluruhan. Dalam hal ini maka peranan peralatan elektronika daya sebagai penunjang kelancaran
proses otomatisasi produksi sangat menentukan. Diharapkan dengan melakukan sistem otomatisasi
dapat mempermudah pekerjaan yang dilakukan manusia. Terutama hal tersebut dibutuhkan dalam
jenis pekerjaan yang menuntut suatu ketelitian, kerutinitasan, kekuatan dan kemampuan untuk
melakukan pekerjaan dalam waktu yang lama.
Di berbagai perindustrian banyak menggunakan mesin-mesin dengan penggerak uatamanya
adalah Motor AC Phasa Satu. Yang mana pada umumnya digunakan pada mesin produksi seperti
mesin bubut, mesin bor, dan sebagainya. Dalam aplikasi yang sebenarnya di industri, bukan hanya
jenis motor listrik itu saja yang menjadi pertimbangan, tetapi juga system pengaturan kecepatannya.
Kemampuan pengaturan besarnya suatu kecepatan putaran motor tergantung pada bentuk dan
konstruksi motor serta rangkaian system pengendali kecepatan putaran motor. Pengaturan kecepatan
putaran motor yang sederhana dapat dilakukan dengan bantuan dari suatu rangkaian Analog Controller
Interface yang dioperasikan dengan bantuan sistem Mikrokontroller. Dengan sistem pengendalian
kecepatan tersebut akan dapat diatur kecepatan putaran yang sesuai dengan yang diinginkan. Hal
tersebut dapat dilakukan hanya dengan cara menekan tombol yang ada diinginkan pada system
tersebut. Sedangkan system penyettingan yang dilakukan dapat dilihat pada tampilan (display) yang
akan menampilkan dalam bilangan hexadecimal.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 709
2. Motor Induksi Phasa Satu
2.1 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Phasa Satu
Motor induksi satu fasa terdiri kumparan stator dan kumparan rotor. Kumparan stator dan
rotor masing-masing terdiri dari parameter resistansi “R’, reaktansi “jX”dan lilitan penguat “N”.
rangkaian ekivalen dari motor induski satu fasa dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2. Rangkaian ekivalen motor induksi sederhana.
Gambar 3. Rangkaian pengganti motor induksi satu fasa.
Nilai arus suber bolak-balik satu fasa dapat dirumuskan sebagai berikut :
I1 = IØ + I2
’ (1)
Besarnya arus pemaknitan IØ yang timbul akibat adanya induksi yang terjadi antara medan stator dan
rotor adalah :
IØ = Ir + Im (2)
Gambar 1. Konstruksi motor induksi satu fasa
Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri
atas dua komponen yaitu stator dan rotor.
Stator adalah bagian dari motor yang tidak
bergerak dan rotor adalah bagian yang
bergerak yang bertumpu pada bantalan poros
terhadap stator. Motor induksi terdiri atas
kumparan-kumparan stator dan rotor yang
berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik
akibat dari adanya arus listrik bolak-balik
satu fasa yang melewati kumparan-kumparan
tersebut sehingga terjadi suatu interaksi
induksi medan magnet antara stator dan
rotor. Bentuk dan konstruksi motor tersebut
digambarkan pada gambar 1.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
710 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
Ggl yang dihasilkan akibat interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor yang masingmasing
sebesar E1 dan E2 adalah :
E1 = I2
’ (Rs +jXs) (3)
= + r
r jX
S
E I R 2 2 (4)
Impedansi pada kumparan motor stator dan rotor masing-masing adalah :
jXs = jωs Ls (5)
jXr = jωr Lr (6)
2.2 Prinsip Kerja Motor Induksi Phasa Satu
Apabila kumparan-kumparan motor induksi satu fasa dialiri arus bolak-balik satu fasa, maka pada
celah udara akan dibangkitkan medan yang berputar dengan kecepatan putaran sebesar dengan
menggunakan rumus :
[ppm]
menit
putaran
p
n f s
=120. (7)
atau,
p
f
s
π
ω = 2 (8)
Medan magnet berputar bergerak memotong lilitan rotor sehingga menginduksikan tegangan
listrik pada kumparan-kumparan tersebut. Biasanya lilitan rotor berada dalam hubung singkat.
Akibatnya lilitan rotor akan mengalir arus listrik yang besarnya tergantung pada besarnya tegangan
induksi dan impedansi rotor. Arus listrik yang mengalir pada rotor akan mengakibatkan medan magnet
rotor dengan kecepatan sama dengan kecepatan medan putar stator (ns). interkasi medan stator dan
rotor akan membangkitkan torsi yang menggerakkan rotor berputar searah dengan arah medan putar
stator. Interaksi medan stator dan rotor juga menyebabkan terjadinya ggl induksi yang disebabkan oleh
kumparan-kumparan stator dan rotor. Rumusan matematis gaya gerak listrik yang terjadi pada motor
induksi satu fasa dengan rumus sebagai berikut:
dt
d
N t ) (
φ
ε =− (9)
Dimana nilai dari Ф(t) untuk fluksi maksimum akibat dari penyebaran kerapatan fluks yang
melewati lilitan dengan rumus :
Ф(t) = Фmax. cosωt (10)
Adanya perbedaan medan putar stator dan medan putar rotor atau yang disebut slip pada
motor induksi satu fasa pada rumus sebagai berikut:
s
s r
s
s r
n
s atau s n n −
=
−
=
ω
ω ω
(11)
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 711
2.3 Hubungan Torsi dan Slip pada Motor
Berubah-ubahnya kecepatan motor induksi (ns) akan mengakibatkan harga slip dari 100%
pada saat start hingga 0% pada saat motor diam (nr-ns). torsi yang dihasilkan selama motor induksi
satu fasa berputar tergantung pada perubahan slip dan perubahan dalam Newton.meter. Perubahan
pembebanan dapat terjadi dengan naiknya nilai tegangan dan arus pada rotor. Hubungan torsi (Td)
terhadap parameter impedansi stator, impedansi rotor, arus rotor, tegangan sumber dan kecepatan
sudut secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut :
Arus rotor (Ir) yang dihasilkan pada motor induksi satu fasa pada rumus :
[( / ) ( )2 ]1/ 2 s r s r
s
r R R S X X
I V
+ + +
= (12)
[( ) ( )2 ]2
2
/
.
s s r s r
r s
r s R R S X X
I R V
+ + +
=
ω
(13)
Karakteristik torsi terhadap perubahan slip saat 100% pada saat start hingga 0% pada saat
motor diam (nr = ns) pada motor induksi satu fasa dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 4. karakteristik Td = f(s) dan n/ns = f(s)
3. Perancangan dan Pembahasan
3.1 Perancangan Perangkat Keras
Pada gambar 1 ditunjukan diagram system, dimana blok diagram system tersebut terdiri dari :
Gambar 5. Blok Diagram Rangkaian
T/Tmaks
Motor Generator
1 s
0
- 1
- 2
Mikrokontroler
Display 7 Segment
DAC
0808
ADC
Analog Voltage Controlled
Phase Angle Fired
Driver
Motor
Motor
AC
Sensor
Optik
F to V
Start
Stop
Up
Down
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
712 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
Cara Kerja
Adapun cara kerja dari system tersebut diurakan secara umum sebagai berikut:
1 Minimum sistem AT89C51 berfungsi untuk menerjemahkan perintah yang dimasukan
melalui keyped.
2. Rangkaian analoge controlled phase-angel fired yang berfungsi menerjemahkan perintah yang
dikeluarkan oleh sistem mikrokontroller.
3. Motor berfungsi memutar piringan yang dihubungkan memlaui poros pemutar.
4. Input set point (sp) berupa keyped yang berfungsi untuk memasukan data kecepatan putar
motor yang diinginkan.
5. Rangkaian ADC yang berfungsi menerima presena value(pu) dari kecepatan putaran motor
yang terdeteksi oleh sensor optic
6. Rangkaian DAC yang mengubah data-data digital ke dalam sinyal analog controller pahseangle
fired sehingga sinyal ini dapat langsung mengendalikan motor.
7. Rangkaian F/V yang mengkonversikan frekuensi yang dihasilkan oleh sensor optic ke
tegangan yang merupakan present value yang diterima oleh ADC.
8. Display berfungsi untuk menampilkan data set (SP) dan kecepatan putar piringan.
3.2 Rangkaian Analog Voltage Controled Phase Angle Fired Power Interface
Gambar 6 menggambarkan tentang skema pengukur sudut phasa, dimana sudut phasa
konduksinya dikendalikan sebuah input tegangan analog. Gambar tersebut dibagi menjadi 4 bagian
utama, yaitu: Generator pulsa, lintas nol, (U1a dan U1b) generator ramp tersinkronisai (U2a) pengkondisi
sinyal Zera span (U2b) dan komparator dengan penyulut (U1c dan U3).
Gambar 6. Analog Votage Controlled Phase Angle Fired Power Interface
Penyulut analog terendah iniharus disinkronisasi terhadap tegangan lintas nol jala-jala.
Iniadalah kegunaan dari transformer, komparator U1a dan U1b, pembentuk gelombang dengan
menggunakan RC dan beberapa dioda. Kedua komparator menghasilkan gelombang kotak 30Vpp
yang berganti-ganti sebagaimana tegangan jala-jala melintasi nol. Jika salah satu komparator
dihubungkan secara inverting dan lainnya non-inverting menghasilkan gelombang kotak dengan
polaritas yang berlawanan. Jaringan RC membentuk gelombang kotak tersebut pada kejutan positif
dan negative sekkitar 100μ detik. Dioda melewatkan hanya pulsa positif satu pada lintas nol dari U1a
dan lintas nol lainnya dari U1b karena adanya feedback negative infut inverting op-amp ditahan pada
ground semu. Konstanta arusnya adalah:
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 713
ramp rate R
I V
_
= 15 (14)
Yang mengalilr dari output ramp, melalui kapasitor dan Rramp_rate menuju -15 V. selama
arusnya constant kapasitor akan mengisi pada harga yang konstant yang menghasilakn sebuah ramp
pengatur :
Rramp_rate = 37,7 kΩ
Yang menghasilkan arus pengisian
A
k
I V 398μ
37,7
15 =
Ω
=
Mengisi 0,33 μF dengan sebesar 398 μA menghasilkan
dt
R I C dv ramp rate : = _ 15)
V s
F
A
C
I
t
R v ramp rate 1206
0,33
: 298 _ = = =
Δ
Δ
μ
μ
Pada setiap lintas nol pulsa dari U1a atau U1b mensaturasi Q1. hal ini akan menghubungkan
singkat kapasitor ramp. Memaksa untuk mengosongkan secara cepat. Jadi pada setiap lintas nol pada
jala-jala ramp diulang lagi. Tanjakan ini berkesinambungan untuk sebuah setengah siklus dari jala-jala
8,3m/s ia akan menanjak naik.
Δv = (ramp_rate)Δt 16)
Δv = ( 1206V/s)(8,3ms) = 10v
U2 menghasilkan ramp yang dimulai pada 0V dan meningkatkan secara linier ke 10 V selama 8,3
milidetik dari setengah silus jala-jala. Amfilfier zero span mempunyai persamaan :
( v)
R k
V k
R K
V k
zero
in
span
a 15
10
10
4,7
10 −
+ Ω
Ω
−
+ Ω
Ω
=− (17)
Dengan
Rspan = 5,3 kΩ
Rzero = 5 kΩ
Vout = -Vin + 10 V
Hal ini akan menginvert secara linier dan mengoffset tegangan input. Selama ramp dibawah
Va output dari kelompok U1c akan terbuka dan triac dalam keadaan mati, tetapi selama ramp
meningkat, data Va output dan U1c akan terhubung singkat ke -15 V. sehingga akan menjalankan led
pada MOC3041 dan menghidupkan triac.
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
714 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
3.3 DAC (Digital Analog Converter)
Rangkaian pengubah digital ke analog (DAC) dapat dilihat pada gambar 7 dibawah ini :
Gambar 7. Rangkaian Digital to Analog Converter
Jika diketahui :
Vref = 5 Vdc, R14 = R15 = 1kΩ, R0 = 2kΩ
Maka besar Vo :
= + + + + + + +
2 4 8 16 32 64 128 256
1 2 3 4 5 6 7 8
14
R A A A A A A A A
R
V
V o
ref
o (18)
Menyesuaikan Vref , R14, atau Ro juga Vo dengan semua digit input level tinggi sama dengan 9,961
Volt. Input DAC 0808 dihubungkan port 1 AT89S8252 dan Vo-nya dihubungkan ke Vin Analog
Voltage Controlled Phase Angel Fired Interface. DAC 0808 mengkonversi arus yang memasuki input
menjadi tegangan pada outputnya.
3.4 Pengubah Frekuensi Ke Tegangan
Keluaran tegangan yang akan dihasilkan adalah 5 Volt untuk kecepatan putar maksimum
motor 2850 Rpm = 47,5 Hz, karena lubang pada piringan berjumlah 8 maka dimana frekuensi
maksimum yang didapat dari sensor optic adalah 8 x 47,8 = 380 Hz. Kemudian menentukan nilai Rt
dan Ct.
fm = 2850 rpm = 47,5 Hz
8 fm = 8 x 47,5 = 380 Hz
t t
m R C
f
1,1. .
8 = 1 , ditentukan : Ct = 0,1 μF (19)
m t
t f C
R
1,1.8 .
= 1 (20)
Dengan mensubsitusikan besaran diatas maka didapat Rt sebesar = 24 KΩ
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252 715
Tegangan yang diinginkan 5 Volt pada saat frekuensi Maximum = 380 Hz, maka dengan demikian
diperoleh:
in
s
t
Ave t t f
R
V =2V .1,1.R .C . R . (21)
. .380
380
5 2 . 1
S
L
R
V = V R (21)
S
L
R
5V =2V . R ditentukan RL = 100 KΩ (22)
Maka didapatkan besar RS yang dinginkan adalah: 40KΩ
Gambar 8 Rangkaian Pengubah Frekuensi ke Tegangan
3.5 ADC (Analog to Digital)
Untuk memperoleh jangkaun input 0-5 Volt, input Vref/2 dihubungkan tegangan 2,5 volt.
Gambar 9 Rangkaian Analog to Digital Converter
KHz
hz
x
R C
F
FrekuensiJam
V volt
K K
K
Vcc
R R
V R
t
ref
650
649350
1,1.10 .140 10
1
1,1. .
1
:
.5 2,5
2 2
2
.
1 2
/2 2
4 12
3
≈
=
=
=
=
+
=
+
=
−
Proceedings, Komputer dan Sistem Intelijen (KOMMIT2004)
Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta, 24 – 25 Agustus 2004 ISSN : 1411-6286
716 Sistem Penggendali Kecepatan Putaran Motor Ac Phasa Satu Menggunakan Mikrokontroller At89s8252
3.6 Sensor Optik
Sensor optik merupakan transduser kecepatan yang merubah kecepatan putar motor menjadi
pulsa periodic. Hal ini dapat dicapai dengan bantuan sumber cahaya dengan menggunakan infra
merah, phototransistor dan sebuah IC SN7413 nand gate schimitt trigger, seperti terlihat pada gambar
dibawah ini.
Gambar 10. Sensor Optik
4. Kesimpulan
Dari uaraian tersebut diatas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
Alat ini sangat memungkinkan digunakan untuk mengendalikan motor ac phasa satu secara otomatis
sehingga dapat memberi kemudahan dalam proses pengaturan kecepatan motor ac phasa satu dengan
menggunakan teknologi elektronika berbasis mikrokontroler AT89S8252 .
5. Daftar Pustaka
[1] Michael,Jacob J, Industrial Control Elektronics Aplication Design, Prentice Hall
Internasional, Engle, Wood Cliffs, New Jeresey, 07623.
[2] Kaeser, Joe, Electrical Power Motor, Control, Generator, Transformers, The Good
Heatern Willcox Company, Inc, South Holand, 1991.
[3]. Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Lisrtrik dan Elektronika Daya, Edisi kelima, Gramedia,
Jakarta, 1995
[4]. Lister, Eugene C, Mesin Dan Rangkaian Listrik, Erlangga, Jakarta,1984.
[5]. B.L.THERAJA, A Text-Book of Electrical Technologi, Volume II AC&DC, Publication
Division of Nirja Construction & Development CO. (P) Ltd, RAM Nagar, New Delhi,
1991.
[6]. Albbert Paul Malvino, Ph.D, Elektronika Komputer Digital, Pengantar Mikrokomputer,
Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta, 1996.
Disini phototransistor akan menerima
cahaya pada LED tepat berada pada pposisi
satu garis dengan lubang dan phototransistor.
Bila phototransistor menerima cahaya, maka
ia akan bekerja dan arus mengalir dari Vcc ke
R dan phototransistor, sehingga kaki 9 dari IC
SN7413 berada pada logika 0 dan output kaki
3 akan menuju logic 1. Begitu juga
sebaliknya, bila piringan menutupi cahaya,
maka semua input NAND gate berada pada
logika 1 dan output kaki 8 menuju logika 0.
Kejadian tersebut diatas akan berulang
kembali selama piringan berputar, sehingga
pada output NAND gate schimitt trigger akan
diperoleh bentuk pulsa periodic yang ekivalen
dengan kecepatan putar motor.
4 April 2013
Chord Gitar 30 SECOND TO MARS ''Closer To The Edge"
30 SECOND TO MARS
Closer To The Edge
Intro : G D Em D C
G
I don't remember one moment I tried to forget
D
I lost myself yet I'm better not sad
Em D C
Now I'm closer to the edge
G
It was a a thousand to one and a million to two
D
Time to go down in flames and I'm taking you
Em D C ~
Closer to the edge
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
No, no, no, no
G / D / Em / D / C
G
Can you imagine a time when the truth ran free
D
A birth of a song, a death of a dream
Em D C
Closer to the edge
G D
This never ending story, paid for with pride and fate
Em C
We all fall short of glory, lost in ourself
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
D G
No, no, no, no
D / G , D / G , D , C
D G
No, no, no, no
I will never forget
D G
No, no
I will never regret
D G
No, no
D C
I will live my life
D G
No, no, no, no
I will never forget
D G
No, no
I will never regret
D G
No, no
D C
I will live my life
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again, No, No
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
G D
No I'm not saying I'm sorry
Em D C
One day, maybe we'll meet again
G D
Closer to the edge
Em C
Closer to the edge
No, no, no, no
G D
Closer to the edge
G C
Closer to the edge
No, no, no, no
G D
Em D C
Closer to the edge
Chord Gitar ADELE Don't You Remember
ADELE
Don’t You Remember
Intro: D4 D (4x)
D G
When will I see you again?
Bm
You left with no goodbye
D G
Not a single word was said
D D/F# G
No final kiss to seal any sins
Bm D G
I had no idea of the state we were in
A
I know I have a fickle heart
A
And a bitterness
Bm
And a wandering eye
F# A
And a heaviness in my head
D Dmaj7 G
But don't you remember?
Em Asus4 A D
Don't you remember?
G D F#madd6 G
The reason you loved me before
Em Asus4 A D
Baby please remember me once more
D G
When was the last time that you thought of me?
Bm D G
Or have you completely erased me from your memory?
D F#madd6 G
I often think about where I went wrong
Bm D G
The more I do the less I know
A
I know I have a fickle heart
A
And a bitterness
Bm
And a wandering eye
F# A
And a heaviness in my head
D Dmaj7 G
But don't you remember?
Em Asus4 A D
Don't you remember?
G D F#madd6 G
The reason you loved me before
Em Asus4 A G
Baby please remember me once more
Bb F/C
Gave you the space so you could breathe
C G
I kept my distance so you would be free
Bb Dm
In hope that you'd find the missing piece
Em A4 A
To bring you back to me
E G#madd6 A
Why don't you remember?
F#m Bsus4 B E
Don't you remember?
A E G#madd6 A
The reason you loved me before
F#m Bsus4 B A
Baby please remember me once more
E A
When will I see you again?
Rangkaian Listrik 1
1
Rangkaian Listrik I
Konsep Rangkaian Listrik
RANGKAIAN LISTRIK
14 3 Phasa
13 Rangkaian Gandeng Magnetik& Transformator
12 Respon Frekuensi & Resonansi
11 Pemodelan kutub 4
10 Frekuensi kompleks dan Fungsi Transfer
9 Daya RataRata
dan Nilai RMS
8 Analisis Fungsi Pemaksa Sinusoida dan Ko mpleks
7 (UTS) Konsep Fasor dan Penerapannya dalam Rangkaian
6 Respon Alami dan Respon Steady State
5 Teorema Rangkaian
4 Metode Analisis Rangkaian
Pengenalan & Pembahasan Karakteristik Komponen Pasif R, L, C dan
Komponen Aktif Sumber Arus & Tegangan, bebas dan tergantung
3
2 Konsep Rangkaian Elektrik (lanjutan)
1 Konsep Rangkaian Elektrik
MINGGU MATERI
KE
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
2
Definisi
l Rangkaian listrik
¡interkoneksi dari sekumpulan elemen atau
komponen penyusunnya ditambah dengan
rangkaian penghubungnya dimana disusun
dengan caracara
tertentu dan minimal memiliki
satu lintasan tertutup.
l Lintasan tertutup
¡Suatu lintasan yang dimulai dari titik awal dan
akan kembali lagi ke titik tersebut tanpa terputus
dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat
lintasan yang kita tempuh.
Elemen
l Elemen aktif
¡Elemen yang menghasilkan energi (sumber
tegangan dan sumber arus)
l Elemen pasif
¡Tidak dapat menghasilkan energi (R, L, C)
¡Resistor (R)
lMenyerap energi
¡Induktor (L)
lMenyerap energi, dapat menyimpan energi dalam
bentuk medan magnet
¡Kapasitor (C)
lMenyerap energi, dapat menyimpan energi dalam
bentuk medan listrik
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
3
ARUS LISTRIK
l Simbol
¡i (dari kata Perancis : intensite), i (kecil) untuk fungsi
waktu dan I (besar) untuk nilai sesaat. Satuan Ampere
(A)
l Arus
¡perubahan muatan terhadap waktu atau banyaknya
muatan yang melintasi suatu luasan penampang dalam
satu satuan waktu
l Arah arus listrik
¡searah dengan arah pergerakkan muatan positif (arus
konvensional) atau berlawanan arah dengan arah
pergerakkan muatan negatif (elektron)
l Muatan positif
¡Atom yang kekurangan elektron (proton lebih
banyak dari elektron)
l Muatan negatif
¡Atom yang kelebihan elektron
l Simbol
¡Q = muatan konstan
¡q = muatan tergantung waktu
l Muatan1elektron = 1,6021
x 1019
Coulomb
l 1 Coulomb = 6,24
x 1018 elektron
dt
i = dq
ARUS LISTRIK
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
4
Jenis Arus
l Arus Searah
¡Direct Current (DC) = arus
yang mengalir dengan nilai
konstan
l Arus bolak balik
¡Alternating Current (AC) = arus
yang mengalir dengan nilai
yang berubah secara periodik
Tegangan
l Tegangan, beda potensial, atau voltage
¡ Kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu
muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen
atau komponen dari satu terminal/kutub ke
terminal/kutub lainnya
¡ Energi per satuan muatan
l Satuan Volt (V) à Alexander Volta
dq
v = dw
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
5
l Ada dua cara memandang beda
potensial
¡ Tegangan turun/ voltage dropà Jika
dipandang dari potensial lebih tinggi ke
potensial lebih rendah. VA VB
= VAB = 5 Volt
¡ Tegangan naik/ voltage riseà Jika dipandang
dari potensial lebih rendah ke potensial lebih
tinggi. VBA = VB –VA = 5
Volt
¡ Cara pandang nomor 1 lebih banyak
digunakan.
Tegangan
Elemen Aktif
l Sumber Tegangan Bebas/ Independent
Voltage Source
l Sumber Tegangan Tidak Bebas/
Dependent Voltage Source
l Sumber Arus Bebas/ Independent Current
Source
l Sumber Arus Tidak Bebas/ Dependent
Current Source
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
6
Sumber ideal dan tidak ideal
l Sumber Ideal
¡sumber yang tidak memiliki
tahanan dalam.
l Sumber tidak Ideal
¡Sumber yang mempunyai
tahanan dalam
d r
d r
Energi
l Energi
¡Kerja yang dilakukan oleh gaya sebesar satu
Newton untuk memindahkan benda sejauh satu
meter.
l Hukum Kekekalan Energi
¡Energi tidak dapat dihasilkan dan tidak dapat
dihilangkan. Energi hanya berpindah dari satu
bentuk ke bentuk yang lainnya.
l Contoh:
¡Pembangkit Listrik Tenaga Air, energi dari air yang
bergerak berubah menjadi energi listrik,
¡Energi listrik akan berubah menjadi energi cahaya
dan energi panas jika anergi listrik tersebut
melewati suatu lampu.
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
7
lMenyerap energi
¡ Jika arus positif masuk ke
terminal positif elemen atau
meninggalkan terminal negatif
elemen tersebut.
lMengirim energi
¡ Jika arus positif masuk ke
terminal negatif atau
meninggalkan terminal positif
elemen tersebut.
Energi yang diserap/dikirim pada suatu
elemen yang bertegangan v dan muatan
yang melewatinya q adalah :
Dw = vDq
Satuannya : Joule (J)
Energi
DAYA
l Ratarata
kerja yang dilakukan
l Satuannya : Watt (W) ß James Watt
l Daya secara matematis :
l Daya P = v.i
l Energi W = int/P.dt = v.i.t
l Daya positif à menyerap energi
l Daya negatif à mengirim energi
vi
dt
dq
dq
dw
dt
P = dw = =
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
8
Hukum Ohm
l Jika sebuah penghantar atau resistansi
atau hantaran dilewati oleh sebuah arus
maka pada kedua ujung penghantar
tersebut akan muncul beda potensial
l Hukum Ohm
“Tegangan pada berbagai jenis bahan pengantar
adalah berbanding lurus dengan arus yang
mengalir melalui bahan tersebut.”
V = I.R
Hukum Kirchoff I
l Kirchoff’s Current Law (KCL)
Jumlah arus yang memasuki suatu
percabangan atau node atau simpul
samadengan arus yang meninggalkan
percabangan atau node atau simpul
Jumlah aljabar semua arus yang memasuki
sebuah percabangan atau node atau simpul
samadengan nol.
S Arus pada satu titik percabangan = 0
S Arus yang masuk percabangan = S Arus yang
keluar percabangan
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
9
2 4 1 3
2 4 1 3 0
0
i i i i
arus masuk arus keluar
i i i i
i
+ = +
× = ×
+ - - =
=
å å
å
Hukum Kirchoff I
Hukum Kirchoff II
l Kirchoff’s Voltage Law (KVL)
Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup
samadengan nol, atau penjumlahan tegangan
pada masingmasing
komponen penyusunnya
yang membentuk satu lintasan tertutup akan
bernilai samadengan nol.
åV = 0
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
10
Contoh KVL
0
0 0
0
2 1 3
1 2 3
- - =
- + - + =
+ + + =
V V V
V V V
V V V Vab bc cd da
0
0 0
0
3 2 1
3 2 1
- + =
- + + =
+ + + =
V V V
V V V
V V V Vdc cb ba ad
Lintasan abcda
: Lintasan adcba
:
Contoh soal KVL, KCL
Tentukan nilai i dan vab !
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
11
Hubungan antar elemen
l Hubungan seri
¡Salah satu terminal dari dua elemen tersambung yang
mengakibatkan arus yang lewat akan sama besar.
l Hubungan paralel
¡Semua terminal terhubung dengan elemen lain yang
mengakibatkan tegangan tiap elemen akan sama.
Hubungan seri
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3 1 2 3
1 2 3
( )
0
: 0
R R R R
R R R
i
V
V i R R R
V V V V iR iR iR
V V V V
KVL V
ek = + +
= + +
= + +
= + + = + +
+ + - =
å =
1 2 3
3 3
2 2
1 1
R R R
i V
dan
V iR
V iR
V iR
+ +
=
=
=
=
V
R R R
V R
V
R R R
V R
V
R R R
V R
1 2 3
3
3
1 2 3
2
2
1 2 3
1
1
+ +
=
+ +
=
+ +
=
Pembagi tegangan :
sehingga :
R ekivalen :
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
12
Hubungan paralel
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 1 1 1
0
0
:
R R R R
R
V
R
V
R
V
R
V
i i i i
i i i i
i
KCL
ek
ek
= + +
= + +
= + +
- - - =
å =
ek dan V iR
R
i V
R
i V
R
i V
=
=
=
=
3
3
2
2
1
1
i
R
R
i
i
R
i R
i
R
i R
ek
ek
ek
3
3
2
2
1
1
=
=
=
Pembagi arus :
Sehingga:
R ekivalen :
Contoh soal
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
Click to buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.
com
PLC dan Tekhnik Perancangan Sistem Kontrol
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER dan TEKNIK PERANCANGAN SISTEM KONTROL
(Iwan Setiawan)
(ISBN : ISBN 979-763-099-4, Penerbit Andi Yogyakarta, 2006)
Deskripsi Buku:
Hampir tidak dapat disangkal lagi bahwa PLC dewasa ini telah memegang peranan penting dalam sistem kontrol yang umum terjadi di Industri. Aplikasi PLC ini dapat kita jumpai pada berbagai industri modern, mulai dari sistem pembangkitan tenaga, Pengecetan mobil, pengeboran, sampai industri pengepakan makanan.
Buku ini mencoba membahas berbagai aspek yang berkaitan dengan PLC beserta aplikasinya dengan mengambil contoh-contoh persoalan nyata yang umum dijumpai di industri dan kehidupan sehari-hari.
Secara umum pembahasan pada buku ini tidak mengacu pada merk atau tipe PLC tertentu, hal ini dilakukan agar pembaca mendapatkan gambaran yang luas tentang PLC dan tidak terpaku pada salah satu merk PLC saja. Walaupun demikian penggunaan beberapa instruksi PLC dengan mengacu pada vendor tertentu pada buku ini tidak dapat dihindari, hal tersebut dikarenakan nama instruksi untuk fungsi yang sama dapat berbeda untuk setiap vendor PLC. Dengan alasan kemudahan dan kesederhanaan, maka secara khusus pembahasan fungsi diluar simbol relay dan kontaktornya, seperti fungsi-fungsi yang berkaitan dengan timer, counter dan sebagainya secara intensif akan mengacu pada PLC keluaran perusahaan LG yang cukup populer di pasaran. Tetapi dengan pertimbangan bahwa PLC merk OMRON juga banyak digunakan di industri, maka dalam tulisan ini dibahas pula instruksi – instruksi PLC OMRON secara singkat dalam box catatan.
Buku ini ditujukan terutama untuk mahasiswa Teknik yang mengambil mata kuliah yang berkaitan dengan bidang kontrol proses dan otomatisasi (di teknik Elektro Undip nama mata kuliahnya adalah Sistem Kontrol Manufacturing yang penulis ampu), selain itu juga sangat bermanfaat bagi para praktisi bidang otomatisasi sebagai bahan penyegaran serta siapa saja yang tertarik untuk mempelajari subjek ini.
Pada dasarnya tidak ada syarat latar belakang pengetahuan khusus untuk dapat memahami buku ini. Materi pada buku ini disusun dengan menyeimbangkan pembahasan aspek perangkat keras PLC dan pemrogramannya, selain itu diperkaya juga oleh contoh-contoh soal beserta penyelesaiannya dalam berbagai bidang kontrol.
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
Bab I Pengenalan PLC
1.1 Sejarah dan perkembangan PLC 1
1.2PrinsipKerjaPLC 4
1.3. Perbandingan PLC dengan jenis Kontroller lainnya 8
• PLC versus kontrol Relay 8
• PLC versus Mikrocontroller 9
• PLC versus Personal Computer (PC) 9
1.4. DiagramLadder dan PLC 10
1.5. Simbol-simbol Kontaktor pada PLC 14
1.6. Contoh-Contoh Soal dan Penyelesaian 18
1.7.Soal-Soal 42
Bab 2 Perangkat Keras PLC serta Pendukungnya
2.1. Prosesor 47
2.2. Unit Power Supply 49
2.3. Perangkat Pemrograman 50
• Miniprogrammer 50
• Personal Computer 51
2.4.memori 53
2.4.1. Strukturdan Kapasitas Memori 53
2.4.2. Organisasi dan Interaksi Memori dengan Sistem Input/Output 55
2.4.3. Pemetaan memori Praktis Pada PLC 59
2.5. Contoh-Contoh Soal dan Penyelesaian 60
2.6. Soal – Soal 64
Bab 3 Koneksi Peralatan dengan Modul Input/Output Diskret Pada PLC
3.1. Jenis Input PLC 65
3.1.1. Input Tegangan DC 67
3.1.2. Input Tegangan AC 68
3.1.3. Input Tegangan DC/AC 69
3.2. Jenis Output PLC 70
3.2.1. Output Jenis Relay 70
3.2.2. Output Jenis Transistor 72
3.2.3. Output Jenis Triac 73
3.3. Modul Input/output Praktis pada PLC 73
3.4. Peralatan/Sensor Tiga Terminal 75
3.4.1. Sourching Sensor 75
3.4.2. Sinking Sensor 76
3.5. Contoh-Contoh Soal dan Penyelesaian 77
3.6. Soal-Soal 79
Bab 4 Komponen Latch, Timer, Counter, dan Fungsi-fungsi Penting Pada PLC
4.1. Latch 83
4.2. Timer 84
4.3. Counter 86
4.4. MCR (Master Control Relay) 88
4.5. Fungsi-fungsi Penting Lainnya 91
• Differensial Up dan Differensial Down 91
• ADD 92
• Substract(SUB) 93
• Compare(CMP) 93
• END 94
4.6. Contoh-contoh Soal dan Penyelesaian 94
4.7. Soal-Soal 103
Bab 5 Konsep Logika dan Perancangan Program PLC Dasar
5.1. Konsep Bilangan Biner 105
5.2. Fungsi-fungsi Logika Dasar 106
5.3. Aljabar Boolean 109
5.4. Perancangan Diagram Ladder berdasarkan Tabel Kebenaran 112
5.5. Penyederhanaan Logika Program dengan Peta Karnaugh 113
5.6. Contoh-contoh Soal dan Penyelesaian 116
5.7. Soal-soal 122
Bab 6 Perancangan Diagram Ladder dengan Menggunakan pendekatan Diagram Alir
6.1. Implementasi Ladder PLC dengan Blok-blok Logika 127
6.2. Implementasi Ladder PLC dengan Metode Aliran Bit 133
6.3. Soal-soal 136
Bab 7 Perancangan Diagram Ladder dengan Pendekatan Diagram Keadaan
7.1. Implementasi ladder PLC dengan Blok Logika 142
7.2. Implementasi Ladder PLC dengan Persamaan Transisi State 146
7.3. Contoh-contoh Soal dan Penyelesaian 149
7.4. Soal-soal 169
Bab 8 Elemen-elemen umum serta aspek Keamanan Dalam Perancangan Diagram Ladder
8.1. Konsep dan Elemen Dasar Penyusun Diagram Ladder 173
8.2. Pertimbangan-Pertimbangan Aspek Safety pada Perancangan Diagram Ladder
dan Sistem Kontrol 178
8.3. Beberapa Contoh Studi kasus lain pada Perancangan Diagram
Ladder dengan Memperhitungkan Aspek-Aspek Keamanan 181
8.4. Ringkasan Pertimbangan Aspek-aspek keamanan dalam Perancangan 185
DaftarPustaka 187
Deskripsi materi tiap-tiap bab:
BAB 1
PENGENALAN PLC DAN DIAGRAM LADDER
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem-sistem servo atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja tapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum kita jumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya. Gambar 1.1 berikut memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan oleh sebuah PLC. Prose
s / Mesin
PLC Input Output
Gambar 1.1. Diagram konseptual aplikasi PLC
Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat diprogram, tapi pada kenyataannya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada fungsi-fungsi logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan perhitungan-perhitungan aritmatika yang relative kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi dan lain sebagainya ( Sehingga dengan alasan ini dalam beberapa buku manual, istilah PLC sering hanya ditulis sebagai PC - Programmable Controller saja).
Dalam bab ini kita akan membahas PLC secara umum dimulai dari sejarah dan perkembangan PLC, prinsip kerja, perbandingan PLC dengan jenis kontroler lainnya dan terakhir yang paling penting adalah materi diagram ladder. Pembahasan mengenai diagram ladder ini akan meliputi diagram ladder elektromekanis serta diagram ladder format PLC-nya. Untuk mempercepat pemahaman, beberapa teori yang berkaitan dengan komponen-komponen penyusun diagram ini secara khusus akan diberikan dalam contoh-contoh soal yang cukup beragam. Perlu ditekankan disini, contoh soal yang diberikan pada dasarnya tidak ditujukan secara langsung untuk tujuan perancangan, tetapi semata-mata sebagai latihan menganalisis prinsip kerja sistem kontrol dalam bentuk diagram ladder.
BAB 2
PERANGKAT KERAS PLC SERTA PENDUKUNGNYA
Sebagaimana telah sedikit disinggung pada bab sebelumnya, Perangkat keras PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen utama berikut: Prosesor, Power supply, Memori dan Modul Input/Output. Secara fungsional interaksi antara ke-empat komponen penyusun PLC ini dapat diilustrasikan pada gambar 2.1 berikut:
Gambar 2.1. Interaksi Komponen-komponen sistem PLC
Dalam hal ini prosesor akan mengontrol peralatan luar yang terkoneksi dengan modul output berdasarkan kondisi perangkat input serta program ladder yang tersimpan pada memori PLC tersebut.
Dalam bab ini selain akan dibahas ke-empat komponen diatas secara praktis, kita juga akan meninjau secara sekilas Miniprogramer dan PC sebagai komponen pemrograman PLC. Khusus materi yang berkaitan dengan memori, dalam bab ini kita akan membahasnya secara lebih detail, hal ini dikarenakan pengetahuan memori dan pemetaannya merupakan salah satu dasar yang paling penting dalam memprogram PLC secara benar dan efisien.
Walaupun secara umum pemetaan memori PLC relative sama, tapi secara teknis ada beberapa perbedaan (terutama istilah) untuk setiap PLC dari vendor yang berbeda. Pada bagian akhir bab ini kita akan melihat dan membandingkan pemetaan praktis dua buah PLC jenis mikro dengan vendor yang berbeda (Sebagai studi kasus, disini dipilih PLC produk perusahaan OMRON dan PLC produk LG).
BAB 3
KONEKSI PERALATAN DENGAN MODUL INPUT/OUTPUT DISKRET PADA PLC
Sistem input/output diskret pada dasarnya merupakan antarmuka yang mengkoneksikan central processing unit (CPU) dengan peralatan input/output luar. Lewat sensor-sensor yang terhubung dengan modul ini, PLC mengindra besaran-besaran fisik (posisi,gerakan, level, arus, tegangan) yang terasosiasi dengan sebuah proses atau mesin. Berdasarkan status dari input dan program yang tersimpan di memori PLC, CPU mengontrol perangkat luar yang terhubung dengan modul output seperti diperlihatkan kembali pada gambar 3.1 dibawah ini: CPUOUTPUTINPUT
Gambar 3.1. Diagram blok CPU dan modul input/ouput
Secara fisik rangkaian input/output dengan unit CPU tersebut terpisah secara kelistrikan, hal ini untuk menjaga agar kerusakan pada peralatan input/output tidak menyebabkan hubung singkat pada unit CPU. Isolasi rangkaian modul dari CPU ini umumnya menggunakan rangkaian optocoupler.
Dalam bab ini kita akan membahas jenis-jenis modul input/output diskret yang umum dijumpai pada sebuah PLC, serta bagaimana mengkoneksikan peralatan dengan modul tersebut. Pada bagian terakhir, kita juga akan membahas sensor jenis Transistor (dikenal juga dengan istilah sourching/sinking sensor) dan cara mengkoneksikannya dengan PLC.
Pemahaman materi yang dijelaskan pada bab ini sangat penting, mengingat setiap modul input/output ini memiliki keterbatasan dan kelebihan masing-masing, sehingga jika kita akan membeli sebuah PLC, Unit yang kita pilih benar-benar tepat untuk aplikasi yang kita rancang.
BAB 4
KOMPONEN LATCH, TIMER, COUNTER, DAN FUNGSI-FUNGSI PENTING PADA PLC
Seiring dengan bertambahnya kompleksitas proses yang akan dikontrol, maka kebutuhan akan program yang sifatnya canggih tentunya juga semakin meningkat. Dewasa ini banyak proses-proses di industri yang secara praktis membutuhkan program yang mampu
mendukung fungsi-fungsi tambahan diluar fungsi relay sebagai komponen standar sebuah diagram ladder.
Dengan perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak PLC yang begitu luar biasa, Dewasa ini hampir semua PLC praktis yang beredar dipasaran telah dilengkapi dengan berbagai instruksi yang sangat beragam. Jenis instruksi pada PLC ini pada dasarnya dapat kita katagorikan kedalam beberapa kelompok berikut ini:
Kelompok instruksi dasar : instruksi – instruksi yang termasuk katagori ini merupakan instruksi dasar logika, seperti NOT, AND, dll.
Kelompok instruksi Perbandingan (Comparison): instruksi-instruksi yang termasuk katagori ini berkaitan dengan operasi-operasi perbanding.
Kelompok instruksi Timer/Counter: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi timer dan counter
Kelompok instruksi Aritmatika: instruksi-instruksi untuk operasi aritmatika
Kelompok instruksi operasi Logika: Instruksi-instruksi untuk mengeksekusi operasi-operasi logika
Kelompok instruksi Rotasi/Geser : Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi penggeseran dan rotasi data
Kelompok instruksi Konversi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan pengubahan tipe data
Kelompok instruksi Manipulasi Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan manipulasi data
Kelompok instruksi Transfer Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan transfer, penyalinan, dan pertukaran data
Kelompok instruksi Lompat/Interupsi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi lompat dan interupsi.
Kelompok instruksi Sistem: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan deteksi kesalahan
Kelompok instruksi Komunikasi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan pertukaran data dengan perangkat luar lewat komunikasi serial
Secara khusus pada bab ini kita akan membahas komponen-komponen soft PLC seperti timer, counter internal serta fungsi penting lain yang banyak digunakan dalam aplikasi sistem kontrol sekuensial di industri.
Karena nama-nama fungsi yang berkaitan dengan komponen-komponen tersebut sangat spesifik untuk setiap vendor PLC, maka untuk memudahkan pembahasan, dalam bab ini penjelasannya akan mengacu pada salah satu merk PLC saja yaitu PLC produk dari LG dan sebagai bahan perbandingan, disini akan diberikan juga instruksi padanannya dalam format PLC OMRON dalam box catatan (jika ada). Untuk mempercepat pemahaman tentang materi ini, maka sebaiknya kita mencoba memprogramnya secara langsung dalam perangkat lunak pemrograman PLC merk LG yaitu KGL ( dapat didownload pada alamat situs http:// www.lgis.lg.co. Atau menghubungi penulis lewat e-mail dengan alamat iwan@elektro.ft.undip.ac.id)
BAB 5
KONSEP LOGIKA
DAN PERANCANGAN PROGRAM PLC DASAR
Operasi kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri pada dasarnya hanya tersusun dari fungsi-fungsi kombinasi logika sederhana berikut: AND, OR dan NOT. Tergantung pada proses yang akan dikendalikan, kombinasi fungsi logika tersebut bersama-sama dengan timer dan counter atau fungsi lainnya (kalau ada) akan membentuk rangkaian logika kontrol yang diharapkan.
Khusus dalam bab ini, kita hanya akan membahas fungsi-fungsi logika dasar serta representasi diagram ladder PLC-nya pada sistem kontrol kombinatorial saja. Sifat dari sistem kombinatorial ini adalah output sistem kontrol pada saat tertentu hanya tergantung input sistem kontrol saat itu juga, sehingga analisis dan perancangannya pun relatif lebih mudah. Sedangkan output sistem kontrol sekuensial pada satu saat selain tergantung pada input saat itu, juga tergantung pada input-input sebelumnya, sehingga analisis dan perancangannya pun relatif lebih sukar. Dengan alasan ini maka pembahasan dan perancangan sistem kontrol sekuensial akan kita tunda sampai bab selanjutnya.
Kecuali disebutkan secara jelas, dalam bab ini representasi diagram ladder PLC untuk sebuah rangkaian gerbang kombinatorial tertentu akan selalu mengasumsikan peralatan atau sensor yang terhubung dengan modul input PLC tersebut memiliki tipe atau jenis NO. Hal ini penting untuk ditekankan disini, karena secara praktis peralatan atau sensor yang terhubung ini dapat memiliki salah satu tipe berikut: NO atau NC.
BAB 6.
PERANCANGAN DIAGRAM LADDER DENGAN MENGGUNAKAN PENDEKATAN DIAGRAM ALIR
Diagram alir (Flowchart) pada dasarnya adalah suatu metoda untuk menggambarkan aliran proses suatu operasi. Berdasarkan sifatnya, diagram ini sangat cocok diimplementasikan dengan menggunakan algoritma yang ditulis dengan menggunakan komputer baik menggunakan bahasa aras rendah (misal assembler) maupun bahasa aras tinggi (misalnya Pascal, C dan lain sebagainya). Gambar 6.1 dibawah ini memperlihatkan simbol-simbol yang umum digunakan dalam sebuah diagram alir. Start/StopProses/operasiKeputusanSubroutineData
Gambar 6.1. Simbol-simbol flowchart
Dalam kaitannya dengan penggunaan simbol-simbol tersebut, tidak seperti pada perancangan perangkat lunak untuk sistem-sistem basis data, pengolahan kata, dan aplikasi komputer lainnya, Diagram alir yang digunakan untuk menggambarkan sebuah proses kontrol pada umumnya tidak selalu harus diakhiri oleh blok atau simbol Stop (endless), Karena berdasarkan sifatnya, sistem-sistem kontrol yang diimplementasikan dalam perangkat keras (dalam hal ini misal PLC) harus selalu dalam keadaan stand by :siap menunggu perintah, jika misalnya perintah telah selesai dilaksanakan maka sistem tersebut tidak otomatis berhenti, tetapi umumnya kembali lagi pada keadaan stand by atau keadaan menunggu lagi. Hal tersebut banyak kita jumpai pada perangkat-perangkat sistem kontrol seperti mesin ATM, mesin Antrian, Lift, Konveyor dan lain sebagainya.
Walaupun diagram alir sangat cocok digunakan untuk menggambarkan sebuah aliran proses, pengimplementasian diagram alir ini kedalam bentuk diagram laddernya tidak dapat dilakukan secara langsung tanpa menggunakan pendekatan-pendekatan sistematis dan terstruktur. Hal ini dikarenakan sifat kedua diagram tersebut jelas-jelas berbeda (diagram alir prosesnya memiliki sifat serial, sedangkan diagram ladder memiliki sifat paralel)
Dalam bab ini kita akan membahas pengimplementasian diagram alir ini ke dalam bentuk diagram laddernya dengan menggunakan pendekatan-pendekatan yang sangat terstruktur: (1)
pendekatan blok-blok logika dan (2) pendekatan aliran bit. Seperti akan terlihat nanti. Pendekatan-pendekatran ini akan selalu menghasilkan jumlah anak tangga yang relatif besar.
BAB 7.
PERANCANGAN DIAGRAM LADDER DENGAN PENDEKATAN DIAGRAM KEADAAN
Diagram Keadaan (State diagram) pada dasarnya adalah salah satu metoda untuk menggambarkan proses operasi sebuah sistem. Sistem berbasis keadaan dapat digambarkan dengan keadaan-keadaan sistem tersebut dan transisi diantaranya (transisi ini terjadinya hanya sesaat). Gambar 7.1 dibawah ini memperlihatkan contoh diagram state sederhana, dimana diagram tersebut memiliki dua buah keadaan yaitu State A dan State B. Jika sistem tersebut berada dalam keadaan State A dan terjadi masukan A maka sistem akan bertransisi menuju State B, dan sebaliknya jika sistem ada dalam state B kemudian terjadi masukan B maka sistem akan menuju State A. Secara praktis perancangan berbasis state ini juga umumnya membutuhkan masukan awal (inisial) yang berfungsi untuk memicu sistem menuju salah satu state yang dikehendaki. Untuk kasus sistem kontrol dengan PLC, sebagai masukan pemicu umumnya dipilih special bit First Scanning (FS) sedangkan jika implementasinya menggunakan diagram ladder elektromekanis, masukan pemicu dapat dipilih sebuah tombol atau masukan luar lainnya.
Gambar 7.1. Contoh diagram State sederhana
Bentuk diagram state seperti terlihat pada gambar 7.1 diatas dapat saja menggambarkan sebuah sistem kontrol lampu otomatis seperti terlihat pada gambar 7.2 dibawah ini:
Gambar 7.2. Diagram State kontrol lampu otomatis
Berdasarkan gambar 7.2 tersebut terlihat bahwa ketika sistem kontrol dihidupkan (sistem on), maka sistem akan menuju state Lampu mati. Jika PB_ON ditekan atau terdeteksi adanya gerakan, maka sistem akan bertransisi menuju State Lampu hidup. Ketika sistem sekarang berada di State Lampu hidup dan waktu satu jam telah berlalu (timer 1 jam) atau PB_OFF ditekan maka sistem sekarang akan menuju state Lampu mati, dan seterusnya.
Secara teknis, transisi state yang ditunjukan oleh tanda panah umumnya dipicu oleh kombinasi masukan-masukan sistem tersebut sedangkan keluaran sistem untuk setiap state tidak ditulis dalam diagram tersebut tetapi diberikan dalam sebuah tabel lain. Seperti terlihat pada contoh gambar 7.3 dibawah:
(a)
State
P
Q
R
S0
0
1
1
S1
1
0
1
S2
1
1
0
(b)
Gambar 7.3. Contoh diagram State beserta kombinasi outputnya
Terlihat dari gambar diatas, bahwa sistem kontrol tersebut memiliki enam buah masukan (A,B,C,D,E dan F) dan tiga buah state (S0, S1 dan S2). Setiap transisi antara state dipicu oleh kombinasi dari masukan-masukannya (misal jika sistem tersebut berada pada state S2 dan terjadi kombinasi masukan E(C+D+F), maka sistem tersebut sekarang akan bertransisi menuju S1, jika tidak maka sistem tersebut akan tetap berada di state S2. Sedangkan tabel dibawahnya (gambar 7.3(b)) menunjukan kombinasi output yang mungkin terjadi untuk setiap state tersebut: output P akan On (1) jika sistem berada pada state S1 atau S2, dan seterusnya.
Perlu ditekankan disini bahwa perancangan sistem kontrol dengan menggunakan pendekatan diagram state ini umumnya bersifat subjektif dan memerlukan pemikiran dan kehati-hatian yang mendalam, sedangkan transformasi diagram state yang didapat kedalam ladder-nya dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan-pendekatan terstruktur dan sistematis yang akan dibahas belakangan. Salah satu keuntungan nyata perancangan program ladder dengan
menggunakan pendekatan ini adalah program lebih terstruktur sehingga mudah untuk merancang dan menganalisisnya.
Untuk sebuah proyek atau aplikasi sistem kontrol yang baru. Biasanya perancangan sistem dimulai dengan deskripsi operasi sistem kontrol yang diinginkan (umumnya berupa narasi). Deskripsi ini kemudian ditransformasikan kedalam state-state yang mungkin terjadi pada sistem tersebut (state-state ini umumnya dibuat berdasarkan kombinasi yang mungkin terjadi atau diharapkan pada output sistem kontrol tersebut), Langkah selanjutnya setelah state-state ini didapat adalah menggambarkan aliran logika operasi antara state ini sehingga membentuk diagram state lengkap. Untuk lebih jelasnya perhatikan permasalahan sistem kontrol konveyor berikut ini (lihat contoh 1.6): Rancanglah sistem kontrol konveyor seperti terlihat pada gambar 7.4 dibawah ini sehingga operasinya adalah sebagai berikut: Pada saat PB start ditekan, konveyor Box bergerak. Setelah terdeteksi kehadiran Box (Sensor SE B On), konveyor Box ini berhenti dan konveyor apel bergerak. Sensor SE A akan menghitung sampai 12 apel setelah itu konveyor apel berhenti dan konveyor Box berjalan lagi. Counter akan direset dan operasi akan terus berulang sampai PB Stop ditekan.
Gambar 7.4. Sistem konveyor untuk pengepakan
Untuk menyelesaikan permasalahan diatas langkah pertama adalah mengidentifikasi masukan dan keluaran sistem tersebut, dalam hal ini ada empat buah masukan dan dua keluaran:
Input
PB Start : Push Button Untuk memulai proses (NO)
PB Stop : Push button untuk menghentikan operasi (NO)
SE A : Sensor kehadiran Apel (NO)
SE B : Sensor Kehadiran Box (NO)
Output
RMA : Relay penggerak motor konveyor Apel (NO)
RMB : Relay penggerak motor konveyor Box (NO)
Dalam kaitannya dengan kombinasi output yang mungkin terjadi untuk permasalahan diatas pada dasarnya hanya ada tiga buah state yang relevan: Kedua konveyor mati (State 0), konveyor apel bergerak sedangkan konveyor Box mati (State 1), dan konveyor apel mati sedangkan konveyor Box hidup (State 2). Perhatikan bahwa untuk kasus sistem kontrol yang diharapkan diatas tentunya tidak mungkin kedua konveyor tersebut hidup. Untuk lebih ringkasnya kita gambarkan keadaan-keadaan keluaran untuk setiap state tersebut kedalam bentuk tabel seperti dibawah ini:
State
RMA
RMB
S0
0
0
S1
1
0
S2
0
1
Langkah selanjutnya adalah menuliskan aliran logika antara state ini: Ketika sistem kontrol (misal dalam hal ini PLC) dihidupkan (Power On: FS) maka sistem akan menuju state 0 (kedua motor mati), dalam keadaan ini sistem akan menuju state 2 (motor konveyor box: RMB hidup) hanya jika kita tekan tombol PB Start. Sistem akan tetap berada pada state 2 sampai terdeteksi kehadiran Box oleh sensor (SE B On). Jika terdeteksi adanya Box maka sekarang sistem akan menuju state 1 (motor konveyor apel: RMA bergerak). Motor apel ini akan tetap terus bergerak sampai terhitung 12 buah apel oleh counter lewat SE A, setelah mencapai hitungan 12 sistem kembali ke keadaan state 2 dan seterusnya. Untuk tiap keadaan state, tombol PB Stop akan membuat sistem menuju state 0. Atau jika kita gambarkan diagramnya maka akan nampak seperti gambar 7.5 berikut ini:
Gambar 7.5. Diagram state kontrol Konveyor
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, setelah diagram state yang menggambarkan operasi kontrol didapat maka dengan menggunakan pendekatan-pendekatan terstruktur kita dapat secara langsung mentransformasikannya kedalam bentuk diagram ladder PLC-nya. Hal ini selengkapnya akan dibahas dibawah ini.
BAB 8
ELEMEN -ELEMEN UMUM SERTA ASPEK KEAMANAN DALAM PERANCANGAN DIAGRAM LADDER
Tujuan utama sistem kontrol proses di industri pada umumnya adalah menghasilkan sebuah produk dari serangkaian input bahan mentah. Biasanya proses ini banyak melibatkan operasi atau langkah-langkah yang harus dilalui tahap demi tahap. Dalam hal ini, misal langkah C akan dilakukan jika proses telah menyelesaikan langkah B, sedangkan langkah B tidak akan dimulai jika langkah A belum selesai, dan seterusnya. Dalam banyak kasus, langkah-langkah dalam kontrol proses ini umumnya selalu berulang, artinya setelah langkah terakhir dilakukan maka operasi akan dimulai lagi pada langkah awal secara otomatis sampai kondisi yang diharapkan tercapai.
Seperti yang telah disinggung pada bab sebelumnya, perancangan sistem kontrol untuk kasus-kasus sekuensial ini umumnya relatif sukar dilakukan jika dibandingkan dengan perancangan kontrol untuk kasus sistem kombinatorial. Hal ini dikarenakan selain secara praktis jumlah input/output yang terlibat dalam sebuah proses umumnya relatif banyak, juga kondisi sebuah variabel output proses pada satu saat biasanya tidak hanya ditentukan oleh kombinasi dari input proses pada saat itu, tetapi tergantung juga pada kondisi input-input proses sebelumnya, bahkan dalam banyak kasus kondisi output ini sering juga tergantung pada kondisi beberapa variabel output lain.
Perancangan sistem kontrol yang akan diimplementasikan dengan komponen-komponen elektromekanis maupun dengan komponen solid state (misal PLC) untuk fungsi yang sama pada dasarnya dapat berbeda satu dengan yang lainnya. Dalam hal ini umumnya tidak ada metoda yang paling benar untuk merancang sistem kontrol untuk sebuah proses. Tetapi biasanya terdapat cara yang lebih baik diantara beberapa pilihan yang mungkin kita lakukan. Untuk proses-proses yang relatif sederhana, pada dasarnya kita dapat saja secara langsung menyusun atau merancang diagram ladder pengontrolnya berdasarkan deskripsi proses yang diharapkan. Sedangkan jika proses yang akan dikontrol itu relatif rumit, maka perancangan diagram ladder-nya akan sangat sulit dilakukan jika tidak menggunakan metoda atau langkah-langkah terstruktur seperti telah dijelaskan pada bab 6 dan 7.
Khusus dalam bab ini akan dibahas elemen-elemen dasar yang umum dijumpai dalam sebuah diagram ladder praktis, baik untuk tujuan analisis maupun untuk perancangan. Sedangkan dalam bagian akhir bab ini, kita juga akan membahas prosedur yang dapat dijadikan acuan dalam perancangan sistem kontrol secara umum terutama kaitannya dengan masalah keamanan.
Flowchart
1
Komunitas eLearning IlmuKomputer.Org
Copyright © 2009 IlmuKomputer.Org
Flowchart Anharku v_maker@yahoo.com http://anharku.freevar.com
Flowchart adalah penyajian yang sistematis tentang proses dan logika dari kegiatan penanganan informasi atau penggambaran secara grafik dari langkah-langkah dan urut-urutan prosedur dari suatu program. Flowchart menolong analis dan programmer untuk memecahkan masalah kedalam segmen-segmen yang lebih kecil dan menolong dalam menganalisis alternatif-alternatif lain dalam pengoperasian. System flowchart adalah urutan proses dalam system dengan menunjukkan alat media input, output serta jenis media penyimpanan dalam proses pengolahan data. Program flowchart adalah suatu bagan dengan simbol-simbol tertentu yang menggambarkan urutan proses secara mendetail dan hubungan antara suatu proses (instruksi) dengan proses lainnya dalam suatu program PEDOMAN-PEDOMAN DALAM MEMBUAT FLOWCHART Jika seorang analis dan programmer akan membuat flowchart, ada beberapa petunjuk yang harus diperhatikan, seperti : 1. Flowchart digambarkan dari halaman atas ke bawah dan dari kiri ke kanan. 2. Aktivitas yang digambarkan harus didefinisikan secara hati-hati dan definisi ini harus dapat dimengerti oleh pembacanya. 3. Kapan aktivitas dimulai dan berakhir harus ditentukan secara jelas. 4. Setiap langkah dari aktivitas harus diuraikan dengan menggunakan deskripsi kata kerja, misalkan Melakukan penggandaan diri. 5. Setiap langkah dari aktivitas harus berada pada urutan yang benar. 6. Lingkup dan range dari aktifitas yang sedang digambarkan harus ditelusuri dengan hati-hati. Percabangan-percabangan yang memotong aktivitas yang sedang digambarkan tidak perlu digambarkan pada flowchart yang sama. Simbol konektor harus digunakan dan percabangannya diletakan pada halaman yang terpisah atau hilangkan seluruhnya bila percabangannya tidak berkaitan dengan sistem. 7. Gunakan simbol-simbol flowchart yang standar.
Lisensi Dokumen: Copyright © 2003-2009 IlmuKomputer.Com Seluruh dokumen di IlmuKomputer.Com dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang, kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari IlmuKomputer.Com.
2
Komunitas eLearning IlmuKomputer.Org
Copyright © 2009 IlmuKomputer.Org
Simbol-Simbol Flowchart
3
Komunitas eLearning IlmuKomputer.Org
Copyright © 2009 IlmuKomputer.Org
Contoh: Buatlah algoritma untuk menghitung sisa bagi antara bilangan dengan 2, apakah sisa ataukah tidak sisa,jika sisa maka maka cetak genap jika tidak sisa maka cetak ganjil. Gambar Flowchartnya:
Nah setelah mengerti apa itu flowchart? Bagaimana menuliskan suatu algoritma ke dalam flowchart, selanjutnya yah teruskan ke bagian coding (penulisan code programnya) compile/jalankan… Happy programming!!! Referensi: Algoritma dan Flowchart Flowchart ,Dian Palupi Rini Analisis dan Perancangan Sistem
4
Komunitas eLearning IlmuKomputer.Org
Copyright © 2009 IlmuKomputer.Org
Biografi Penulis
Anharku. Pertama mengenal komputer saat SMP pertamanya kenal komputer hanya bermain game bawaan window's lambat laun karna pergaulan dan pertumbuhan, merasakan anehnya cinta monyet...patahhati lalu melampiaskannya pada bermain Game online namun karena satu persatu game itu servernya runtuh (gameOver kali) jadi aku memutuskan vakum dari dunia gamer waktu itu juga saat aku masih UAS jadi aku fokus ke skull dulu.Lanjut mengenal dunia internet sejak hobi main di warnet untuk sekedar mengecek e-mail, fs, dan sekedar chatting ga jelas..Dari temanku bernama DNZ lah aku mulai mengenal dunia virus..lalu aku belajar secara otodidak karna temanku DNZ lebih suka dunia Hacking. Belajar algoritma dan pemrograman, membuat flowchart, dan belajar bahasa pemrograman seperti visual basic, delphi, C++, pascal, asmbly. Belajar tentang micro, website, PHP, Basis data, MySQL, belajar tentang Jaringan Komputer..belajar tentang segala sesuatu yang berbau komputer.
Teknik Instalasi Tenaga Listrik
Teknik Listrik
Written by Administrator
PROGRAM STUDI KEAHLIAN : TEKNIK KETENAGALISTRIKAN
KOMPETENSI KEAHLIAN: TEKNIK INSTALASI TENAGA LISTRIK
A. DASAR KOMPETENSI KEJURUAN
1. Menganalisis rangkaian listrik
- Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik
- Menganalisis rangkaian listrik arus searah
- Menganalisis rangkaian arus bolak-balik
- Menganalisis rangkaian kemagnetan
- Menggunakan hasil pengukuran
- Mendeskripsikan konsep pengukuran besaran-besaran listrik
- Melakukan pengukuran besaran listrik
- Menganalisis hasil pengukuran besaran-besaran listrik
- Menafsirkan gambar teknik listrik
- Menerapkan standarisasi dan normalisasi gambar teknik ketenagalistrikan
- Menafsirkan gambar instalasi ketenagalistrikan industri
- Menafsirkan gambar berbasis rele dan komputer
- Melakukan pekerjaan mekanik dasar
- Mendeskripsikan cara penggunaan peralatan tangan
- Mendeskripsikan cara penggunaan peralatan mesin
- Menggunakan peralatan tangan dan mesin untuk menyelesaikan pekerjaan mekanik listrik
- Menerapkan keselamatan dan kesehatan kerja (K3)
- Mendeskripsikan keselamatan dan kesehatan kerja (K3)
- Melaksanakan prosedur K3
1 / 4
Teknik Listrik
Written by Administrator
B. KOMPETENSI KEJURUAN
1. Memahami dasar-dasar elektronika
- Memahami konsep dasar elektronika
- Memahami simbol komponen elektronika
- Memahami sifat-sifat komponen elektronika pasif
- Menggambar karakteristik komponen elektronika
- Menerapkan pengukuran komponen elektronika
- Memahami peralatan ukur komponen elektronika
- Melakukan pengukuran komponen R
- Melakukan pengukuran komponen C
- Melakukan pengukuran komponen L
- Memahami hasil pengukuran
- Merawat peralatan rumah tangga listrik
- Memahami jenis peralatan rumah tangga listrik yang menggunakan alat pemanas
- Memahami prosedur perawatan peralatan rumah tangga listrik menggunakan alat
pemanas
- Memahami jenis peralatan rumah tangga listrik yang menggunakan motor
- Memahami prosedur peralatan rumah tangga listrik menggunakan motor listrik
- Merawat peralatan rumah tangga listrik yang menggunakan alat pemanas dan motor
- Memahami data sheet komponen peralatan rumah tangga yang menggunakan alat
pemanas dan motor
- Memperbaiki peralatan rumah tangga listrik
- Memahami cara perbaikan peraltan rumah tangga listrik
- Memperbaiki peraltan rumah tangga listrik yang menggunakan alat pemanas dan motor
- Memeriksa hasil perbaikan mengguunakan alat ukut multimeter
- Melakukan uji fungsi hasil perbaikan
- Memasang instalasi penerangan listrik bangunan sederhana
- Memahami instalasi penerangan 1 fase
- Menggambar rencana instalasi penerangan
- Memasang instalasi penerangan di luar permukaan
- Memasang instalasi penerangan di dalam permukaan
- Memasang lampu penerangan termasuk instalasi di dalam amatur lampu
- Memasang instalasi tenaga listrik bangunan sederhana
- Memahami pemasangan instalasi tenaga listrik 1 fase
2 / 4
Teknik Listrik
Written by Administrator
- Menggambar rencana instalasi tenaga
- Memasang instalasi tenaga di luar permukaan
- Memasang instalasi tenaga di dalam permukaan
- Memasang kotak-kontak 1 fase
- Memasang instalasi penerangan listrik bangunan bertingkat
- Memahami instalasi penerangan 3 fase
- Menggambar rencana instalasi penerangan
- Memasang panel hubung bagi instalasi penerangan
- Memasang instalasi kabel dan pemipaan
- Memasang beban listrik penerangan 1 fase dan 2 fase
- Memasang instalasi tenaga listrik bangunan bertingkat
- Memahami pemasangan instalasi tenaga listrik 3 fase
- Merencanakan panel hubung bagi 3 fase instalasi tenaga
- Memasang panel hubung bagi 3 fase instalasi tenaga
- Memasang kotak-kontak 3 fase
- Memperbaiki motor listrik
- Memahami cara perbaikan motor listrik
- Membongkar kumparan motor
- Melilit kumparan motor
- Memeriksa hasil lilitan ulang
- Melakukan uji fungsi motor hasil lilitan ulang
- Mengoperasikan sistem pengendali elektronik
- Memahami prinsip pengoperasian sistem pengndali elektronik
- Merencanakan rangkaian kendali elektronik sederhana
- Membuat rangkaian kendali elektronik sederhana
- Mengoperasikan sistem kendali elektronik
- Memahami data operasi sistem kendali elektronik
- Melakukan tindakan pengamanan pada sistem kendali elektronik yang mengalami
gangguan
- Mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan rendah
- Memahami prinsip kerja pengoperasian sistem kelistrikan
- Menerapkan prosedur pengendali daya tegangan rendah
- Mengoperasikan peralatan pengalih daya tegangan rendah
- Memahami data operasi peralatan pengendali daya tegangan rendah
- Melakukan tindakan pengamanan pada operasi peraltan pengendali daya tegangan
rendah yang mengalami gangguan
3 / 4
Teknik Listrik
Written by Administrator
- Mengoperasikan sistem pengendali elektromagnetik
- Memahami prinsip kerja sistem kendali elektromagnetik
- Mengoperasikan sistem pengendali elektromagnetik
- Memahami data operasi sistem kendali elektromagnetik
- Mengoperasikan mesin produksi dengan pengendali elektromagnetik
- Melakukan tindakan pengamanan pada operasi sistem kendali elektromagnetik yang
mengalami gangguan
- Memasang sistem pentanahan instalasi listrik
- Mendeskripsikan jenis-jenis orde pentanahan
- Mendeskripsikan prosedur pemasangan sistem pentanahan instalasi
- Mengukur tahanan pentanahan
- Memahami hasil pengukuran tahanan pentanahan
- Memasang orde pentanahan
- Merawat panel listrik dan switchgear
- Memahami perbaikan panel listrik dan switchgear
- Memahami jenis-jenis panel listrik dan switchgear
- Melakukan perawatan ringan panel kontrol
- Melakukan perawatan ringan panel tenaga
- Melakukan perawatan ringan switchgear
4 / 4
Distribution Substation Protection Improvement Using Logic Processor
Practical Protection Concepts
Practical Protection Concepts
PROTECTION AND INTEGRATION MADE SIMPLE
Distribution Substation Protection Improvement Using Logic Processors
High Value Solutions With Low Incremental Costs
One of the seldom recognized benefits of multifunction relaying systems is the low incremental cost of implementing advanced protection, control and automation functions. Many of the capabilities discussed below do not even require additional wiring. Once the new relays, logic processor, and communication processor are installed for basic protection; advanced protection, control, and automation functions usually require only a few more settings. The additional engineering cost is a fraction of engineering costs associated with the basic wiring, installation and setting of the devices.
There are several major concerns in the protection of complex distribution substations equipped with a bus-tie breaker and served by two transformers, such as in Figure 1.
Figure 1: Distribution Substation Having Two Transformers, Two Buses, and a Bus-Tie Breaker
Some key protection and operational issues are:
• Operating with a closed bus-tie breaker increases the fault duty for bus faults and close-in feeder faults while fault current measured by an individual transformer secondary main breaker is reduced (as compared to operating with the bus-tie open). Coordination of discrete secondary main breaker relays for the bus-tie closed condition compromises either fault clearing time or security when the bus-tie is open or one transformer is out-of-service.
• For a fault in the transformer zone, the bus served by the faulted transformer experiences an outage if the bus-tie breaker is operated normally open. With discrete relays, this outage lasts until a crew can be dispatched to the substation to manually reenergize the bus by closing the bus-tie breaker.
• When the bus-tie breaker is operated normally closed, the transformers share the total station load more evenly.
• Long bus-fault clearing times increase the substation arc flash hazard to personnel and increase the potential for switchgear damage if a fault occurs.
When the substation overcurrent protection is based on newer multifunction relays, there are opportunities to improve protection and operation through installation of substation logic processors with the new protective relays. These devices use real-time data collected from substation relays to enhance
protection performance and offer several control capabilities that enhance substation operation. Following are some protection and operational enhancements to consider:
• Fast-bus tripping significantly reduces bus fault clearing times
• Secondary main breaker relay settings optimize automatically for bus-tie breaker position
• Automatic bus restoration reduces outage length following transformer-zone fault clearance
• Selective load-sharing and load-shedding functions prevent transformer overload
To implement these capabilities, the logic processor trades data and control signals with each of the substation secondary-voltage protective relays, including the relay monitoring the bus-tie breaker. Our preference for this function is the SEL-2100 Logic Processor which communicates using SEL’s Mirrored Bit protocol with feeder protection modules such as the ELOCS.
Fast Bus Tripping
In traditional distribution bus protection schemes the secondary main breaker relay operates with coordinated time-delay to clear bus faults and to provide backup protection for uncleared feeder faults. This coordination can produce bus-fault clearing times on the order of 0.5 – 0.75 seconds, depending on feeder protection settings.
In a fast bus tripping application, the secondary main relay (and the bus-tie relay, if present) is blocked from tripping for any feeder fault, but allowed to trip with a short, definite-time delay for any bus fault. By using a logic processor to steer the feeder relay block-trip signals, a fast bus tripping scheme can be implemented that automatically adjusts its performance for changing bus topologies, providing coordinated primary bus-fault tripping and backup protection, regardless of which main breakers are closed. Typical bus fault clearing times are reduced to less than 10 cycles, a savings of 0.35 – 0.6 seconds. This time savings represents a major reduction in switchgear damage potential and arc flash hazard for bus faults.
Automatic Main Breaker Relay Setting Revision
Because the fault duty and fault current distribution changes dramatically for faults at or near the substation depending on which main and bus-tie breakers are closed when the fault occurs, the discrete relay coordination is a compromise of either sensitivity or security, depending on the selected philosophy and the assumed station topology used for the coordination. A substation logic processor applied with multifunction main breaker and bus-tie breaker relays allows these compromises to be avoided. Two or more coordination approaches are defined in advance by protection engineers for the various station topologies. Using breaker positions reported by each main and bus-tie relay, the logic processor commands each relay to use the appropriate protection element set that provides best coordination for the active topology. This may or may not involve multiple setting groups within the relays, depending on availability of multiple overcurrent protection elements within an individual setting group.
Automatic Bus Restoration
If a transformer zone fault is cleared while the bus-tie breaker is open, the bus and feeders served by the faulted transformer are left deenergized until the bus-tie breaker is closed. If this is done manually, the resulting outage can be long, recommending operation of the substation with the bus-tie breaker closed and subjecting the station to the consequential higher fault duties. A substation logic processor monitoring the main breaker positions and the transformer lockout relay positions can automatically close a normally open bus-tie breaker following the transformer zone trip. This shortens the resulting outage length from minutes or hours to cycles and permits operation of the bus-tie breaker normally open.
Automatic Load Shedding and Load Sharing
A further advantage afforded by the substation logic processor is in the loading of the substation transformers. When the bus-tie breaker is operated normally open, the transformers do not share the station load evenly since each transformer carries only its own bus. A substation logic processor provides the opportunity to automatically close the bustie breaker (and adjust the secondary main breaker relay settings accordingly) if either of the transformers reaches a significant fraction of its rated load. If both transformers reach maximum load, or if one transformer reaches maximum load while serving both buses, the logic processor can initiate automatic load shedding to reduce load to acceptable values.
Subscribe to:
Posts (Atom)