Kamis, 04 April 2013

Dasar-dasar Kontroller

Agar bisa memahami dasar-dasar kontroller, perlu kita mengenal komponen kontrol maupun basic diagram, karena akan memudahkan kita ketika membaca wiring diagram sistem kontrol ataupun lebih lanjut ladder di PLC.





A. Simbol

Simbol adalah kode gambar yang disepakati dalam Standar-standar tertentu misalnya: JIS, IEEC, NEMA atau lainnya.  Tidak banyak yang ditampilkan, hanya basic simbol, yang nantinya ke arah pengenalan PLC.


Gambar di atas, basic simbol Switch, relay, timer, dan aplikasi di PLC.

B. Rangkaian Dasar Kontroller

Sebagai basic, perlu kita memahami rangkaian dasar sebagai berikut:
1. Rangkaian Serial
2. Rangkaian Paralel
3. Rangkaian Self Hold
4. ON Delay Timer
5. OFF Delay Timer

Adapun penjelasannya sebagai berikut:

1. Rangkaian Serial


Seri, dikenal juga dengan rangkaian dengan kombinasi AND, dimana state/kondisi ON dan ON (1), maka lampu akan menyala.

2. Rangkaian Paralel


Paralel, bisa diingat sebagai basic/dasar untuk kombinasi OR, dimana salah satu state/kondisi ON maka output ON.

3. Rangkaian Self Hold


Dikenal juga rangkain pengunci, terutama saat kita merancang dengan menggunakan Push Button. Biasanya menggunakan Relay tambahan.

4. ON DELAY Timer



Contoh aplikasi Timer ON Delay, jadi setelah coil energize (ON), contact belum langsung bekerja, menunggu jeda waktu tertentu (sesuai setting T1).

5. OFF DELAY Timer

Di atas contoh OFF Delay timer, jadi saat coil energize, contact langsung ON samapi waktu tertentu (T1) kemudian OFF.

PRINSIP DASAR KONTROLLER

Berikut diagram prinsip dasar kontroller:

Prinsipnya: INPUT - kemudian diolah kontroller (bisa PLC) - yang akan menghasilkan OUTPUT yang kita inginkan.

Pada Gambar di bawah, kita akan melihat perbedaan menggunakan PLC dan sistem kontrol secara konvensional :

Lebih sederhana menggunakan PLC, untuk bisa memahaminya, berikutnya akan saya tulis uraian mengenai PLC, dari diagram ladder sampai aplikasinya.

Pengenalan kontrol komponen -bagian 1

Pada sistem elektronik, perlu kita mengenal komponen-komponen dasar yang berkaitan dengan hal ini. Sangat berguna apabila kita merancang atau membaca sistem kontrol. Dan sangat bermanfaat di sistem kontrol selanjutnya seperti menggunakan PLC.






Berikut beberapa kontrol komponen yang sering kita jumpai.

A. Switch

Saklar listrik (SWITCH) adalah suatu alat sederhana yang berfungsi untuk menyambung,memutus atau memindah suatu hubungan di dalam rangkaian listrik.


dengan simbol umum :
Jenis-jenis switch :
  1. Basic Switch
  2. Rotary Switch
  3. Safety Switch
  4. Power Switch
  5. Selector Switch
  6. Mechanical Swicth
B. RELAY

Relay merupakan switch yang dioperasikan secara listrik. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar. Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik. 
Lebih lanjut bisa baca prinsip dan aplikasi relay .. klik.
C. TIMER
Timer adalah timing relay yang bekerja saat coil energize (ON) maka contact relay akan ON/OFF beberapa saat kemudian, sesuai jenisnya. (ON DELAY atau OFF DELAY).
Hal-hal yang harus diperhatikan sebelum pemakaian Timer :
1. Jenis beban yang akan dikontrol.
2. Tegangan kerja (tegangan koil ), misal : 100 VAC, 220 VAC, 24VDC, 12VDC dsb.
3. Timer Range , misal : 1s, 10s, 60s, dst.
4. Arus beban, tidak boleh melebihi kemampuan maksimum kontak-kontak timer, misal :Timer mempunyai kapasitas kontak : 220VAC, 5A, maka dalam aplikasi beban maksimum yang diperbolehkan 5A.

Ampere meter, definisi dan fungsinya

Pada lanjutan pembahasan Alat Ukur Listrik, kali ini akan di bahas mengenai Ampere meter, definisi, fungsi serta aplikasinya.


Definisi umum


Secara umum Ampere meter adalah alat yang mengukur banyaknya aliran elektron dalam rangkaian, dengan unit ampere.


Warning: Ampere meter melewatkan arus melalui alat ukur itu, terkadang melalui clamp ampere (tang), perhatikan rating arus yang akan diukur dengan kapasitas alat ukur yang dimiliki
Cara Pengukuran

Ada 2 cara melakukan pengukuran dengan Ampere Meter, 

1. Ampere meter yang tidak memiliki clamp ampere
Clamp Ampere : clamp atau arti dasarnya adalah menggenggam, yang berfungsi membentuk kalang tertutup. Clamp berbentuk lingkaran yang bisa menyatu dengan alat ukur atau pun terpisah. Biasanya Ampere meter yang tidak menggunakan clamp ampere adalah model Ampere meter Analog.

Berikut cara melakukan pengukurannya:
- Ampere meter dipasang seri dengan bebannya, seperti gambar di bawah:

- Atur knob pemilih cakupan mendekati cakupan yang tepat atau di atas cakupan yang diprediksi berdasarkan perhitungan arus secara teori.

Pilih Range batas ampere dengan memutar knob alat ukur
- Bila yakin rangkaian telah benar, hidupkan sumber tegangan dan baca gerakan jarum penunjuk pada skala V dan A. Hasil pembacaan yang baik bila posisi jarum lebih besar dari 60% skala penuh meter.

Pembacaan pada alat ukur Analog sebaiknya > 60 % agar
pembacaannya lebih tepat.
- Bila simpangan terlalu kecil, lakukan pengecekan apakah cakupan sudah benar dan pembacaan masih dibawah cakupan pengukuran di bawahnya bila ya, matikan power supply pindahkan knob pada cakupan yang lebih kecil.

- Nyalakan kembali sumber tegangan baca jarum penunjuk hingga pada posisi yang mudah dibaca.

- Hindari kesalahan pemasangan polaritas sumber tegangan, karena akan menyebabkan arah simpangan jarum berlawanan dengan seharusnya. Bila arus terlalu besar dapat merusakkan jarum penunjuk.

Perhatikan polaritas saat mengukur Ampere DC
2. Ampere meter yang memiliki Clamp Ampere
Umumnya model Ampere meter Digital memiliki Clamp Ampere, baik menyatu dengan Alat ukur maupun terpisah.

Berikut cara pengukurannya:

Pengukuran ampere tidak perlu memutus rangkaian, cukup dengan meletakkan clamp ampere pada kabel yang akan diukur, dengan terlebih dulu memilih range yang sesuai. Berikut ilustrasinya:


Sebagai penutup seri Alat ukur, berikut fitur-fitur Alat ukur atau multimeter yang bisa kita manfaatkan :

1. Auto Ranging : keistimewaan pemilihan range sendiri, mengatur rangkaian pengukuran alat ukur secara otomatis pada range (rentang) tegangan, arus, atau tahanan yang benar.
2. Auto Polarity : keistimewaan polaritas otomatis, plus (+) atau minus (-) diaktifkan pada display digital, menunjukkan polaritas saat pengukuran DC dan tidak perlu khawatir ujung colok terbalik.
3. HOLD : yaitu tombol penahanan yang menangkap pembacaan dan tampilan dari memori meskipun colok sudah dilepas. Hal ini bermanfaat, khususnya apabila mengukur ditempat tertentu dimana Anda tidak dapat membaca dengan jelas hasil pengukurannya.
4. Dioda Test : Digunakan untuk mengecek bias maju dan mundur dari sambungan semikonduktor. Umumnya apabila dioda dihubungkan dengan bias maju meter akan menampilkan penurunan tegangan maju dan berbunyi sebentar, sedangkan pada bias mundur alat ukur akan menampilka OL. Dan jika dihubung singkat, alat ukur akan menunjuk angka nol dan memancarkan suara yang terus menerus.
5. MAX/MIN : digunakan untuk mengetahui nilai maksimal/minimal pengukuran selama alat ukur di colok.
6. Response Time : waktu respon adalah jumlah detik multimeter digital yang diperlukan rangkaian elektronis untuk menentukan keakuratan kerja.

Moga bermanfaat..

Insulation Test dengan Megger

Megger (Megaohmmeter) adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur nilai insulasi (resistansi) suatu rangkaian.  Mengapa kita melakukan insulatin test? Karena dipergunakan untuk mengetahui kondisi konduktor di jaringan. Insulasi yang memadai diperlukan untuk menghindari terjadinya direct contact seperti short circuit atau ground fault. Buruknya insulasi jaringan bisa mengakibatkan terjadinya arus bocor dan bisa membahayakan nyawa seseorang. Dimungkinkan juga akan menimbulkan percikan api yang bisa mengakibatkan kebakaran.



Cara melakukan test dengan megger:

1. Lepaskan semua koneksi control, alat-alat elektronik dari rangkaian.
2. Cek megger (untuk test fungsinya), dengan cara energize megger sementara kedua colok   meternya tidak terhubung, seharusnya akan membaca tak hingga, kemudian hubungkan kedua colok meter (short) pembacaan harunya nol.
3. Misalnya mengukur kabel (salah satu konduktor) dan sheath kabel(kabel ground pelindung –yang melilit diluar kabel), konek colok meter line ke salah satu konduktor dan colok meter Earth ke kabel pelindung yang melilit diluar.
4. Jika pembacaan < 1 MOhm, maka kemungkinan konduktor tsb ada short dengan kabel pelindungnya. 


illustrasi applikasi megger pada kabel
Insulasi menjadi salah satu penyebab utama terbakarnya sebuah motor selain masalah elektrik dan mekanik. Sebuah motor akan mengalami penurunan tingkat insulasi karena usia pakai. Jika insulasi motor telah mencapai antara 10 ~ 1 Meg Ohm maka perlu dilakukan preventive maintenance. Jika insulasi dibawah 1 Meg Ohm berarti motor dalam kondisi kritis.

Sistem Pengamanan terhadap Bahaya Listrik sentuhan langsung

Pengamanan terhadap bahaya listrik sangat penting untuk safety pekerja/pengguna listrik sehari-hari. Sistem pencegahan ini dikategorikan menjadi 2 bagian, yaitu sistem pengaman terhadap sentuhan langsung dan sistem pengaman terhadap sentuhan tidak langsung.






A. Pengamanan terhadap sentuhan langsung

Ada banyak cara / metoda pengamanan dari sentuhan langsung seperti yang akan dijelaskan berikut ini:



  • Isolasi pengaman yang memadai
Pastikan bahwa kualitas isolasi pengaman baik, dan dilakukan pemeriksaan dan pemeliharaan dengan baik. Memasang kabel sesuai dengan peraturan dan standard yang berlaku.
Pengamanan dengan isolasi pengaman

  • Menghalangi akses atau kontak langsung menggunakan enklosur, pembatas, penghalang
Pengaman dengan pemagaran


  • Menggunakan peralatan INTER- LOCKING. 

Peralatan ini biasa di pasang pada pintu-pintu. Ruangan yang di dalamnya terdapat peralatan yang berbahaya. Jika pintu dibuka, semua aliran listrik ke peralatan terputus (door switch).
Pintu ruangan dengan safety interlock

Blok Diagram UPS (Uninterruptable Power Supply)

Melanjutkan seri mengenal UPS (Uninterruptable Power Supply) pada tulisan sebelumnya, berikut tulisan mengenai Blok diagram UPS secara umum, dan penjelasannya secara singkat.



Blok Diagram UPS
A. Rectifier
Rectifier adalah alat yang digunakan untuk mengubah sumber arus bolak-balik (AC) menjadi sinyal sumber arus searah (DC).



dalam sistem UPS, ada beberapa jenis Rectifier, tergantung jenis, tipe ataupun merknya, yaitu antara lain:


1. Menggunakan SCR:
    - 6 Pulsa
    - 12 Pulsa
2. Meggunakan IGBT




Berikut dasar converter AC ke DC:
converter AC-DC
Contoh blok diagram Rectifier SCR 6 Pulsa:
rectifier SCR 6 Pulsa


B. Inverter

Inverter digunakan untuk mengubah tegangan input DC menjadi tegangan AC.  Keluaran inverter dapat berupa tegangan yang dapat diatur dan tegangan yang tetap.

Prinsip dasar mengubah input DC menjadi AC sebagai berikut:


prinsip kerja inverter
Sama seperti pada rectifier, inverter dibagi 2 juga:
- SCR
- IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)


Namun jika ditinjau dari pengaturan tegangan, inverter dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:


  • Voltage Fed Inverter (VFI)
          jika yang diatur tegangan input konstan

  • Current Fed Inverter (CFI)
          jika yang diatur arus input konstan
  • Variable dc linked inverter
          tegangan input yang diatur

Dan berikut blok diagram inverter dalam UPS , beserta proses menjadi sinewave kembali.

Blok Inverter UPS

C. Battery

Battery salah satu komponen vital di UPS, jenis battery yang umum digunakan:
- SLA (Sealed Lead Acid)
- VRLA (Valve Regulateg Lead Acid)







Dalam pemilihan battery, perlu diperhatikan hal sebagai berikut:
- Life time
- Garansi
- waktu backup
- Harga

Berikut review mengenai battery:
  • battery terdiri dari cell yang terhung untuk mendapatkan tegangan/arus ataupun kapasitas lebih tinggi.
  • Cell terhubung secara seri menghasilkan tegangan lebih tinggi. 
  • Physical cell size impacts cell resistance, which in turn impacts the ability for the cell to supply current to a circuit. Generally, the larger the cell, the less its internal resistance. 
  • Cell terhubung secara paralel menghasilkan arus yang lebih tinggi. 
  • Kapasitas baterai biasanya dalam AH (Ampere – Hours) : sama dengan jumlah dari arus kontinyu dikalikan dengan waktu discharge, dimana battery dapat mensuplai sampai dengan habisa energi internalnya.