Sistem Pengoprasian Motor 3 Ph

Sistem pengoprasian motor dilakukan pada saat start, running dan Stop, maka keberhasilan suatu pengendalian motor listrik bukan saja ditentukan pada “Running Performance“ motor, tetapi juga juga ditentukan oleh “Starting Performance“. Pemilihan metoda starting banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kapasitas daya motor / keperluan arus starting , torsi starting , kecepatan , jenis atau tipe motor dan macam-macam beban yang digerakkan oleh motor tersebut. Berikut ini adalah 4 alternatif pengoperasian motor degan memperhaikan konsumsi dayanya

1.    Direct-On-Line motor starting. Starting dengan metoda ini menggunakan tegangan jala-jala / line penuh yang dihubungkan langsung ke terminal motor melalui rangkaia pengendali mekanik atau dengan relay kontaktor magnit.

2.    Start-delta (bintang-segitiga) motor starting. Star awal dilakukan dalam hubngan bintang dan kemudian motor beroperasi normal dalam hungan delta. Pengendalian bintang ke delta dapat dilakukan dengan sakelar mekanik Y /Δ atau dengan relay / kontaktor magnit.

3.    Soft starter (Q2), motor starter kontinyu dan bertahap, alternafif secara elektronik sebagai pengganti Start-delta (bintang-segitiga) motor starting. Beberapa yang dapat dilakukan adalah dengan :

§  Tahanan Primer (Primary Resistance), Starting dengan metoda ini adalah dengan mengunakan tahanan primer untuk menurunkan tegangan yang masuk ke motor.

§  Auto Transformer, Starting dengan metoda ini adalah dengan menghubungkan motor pada taptegangan sekunder auto transformer terendah dan bertahap dinaikkan hingga mencapai kecepatan nominal motor dan motor terhubung langsung pada tegangan penuh / tegangan nominal motor.

§  Motor Slip Ring / Rotor lilit, Untuk motor rotor lilit ( Slip Ring ) starting motor dilakukan dengan metoda pengaturan rintangan rotor ( Scondary Resistor ) . Motor beroperasi normal pada rotor dalam hubungan bintang.

4.    Variable Frequency Drivers atau inverter sebagai pengendali kecepatan motor dan terintegrasi dengan proteksi motor secara elektronik.

Masing – masing metode memiliki keunggulan dan kelemahan tergantung dari tipikal motor yang dikendalikan dan kebutuhan penendaliannya. Artikel kali ini cuku membahasa tentang pengaturan dengan Direct Online, sedang metode-metode yang lain akan dibahas lebih rinci pada artikel khusus lainnya.

Motor induksi 3 phasa memiliki karakteristik arus beban yang tinggi pada sumber tegangan dengan direct-on-line starting. Menghasilkan arus start dan lonjakan yang tinggi jika diaplikasikan pada tegangan penuh, akan mengakibatkan penurunan tegangan sumber dan pengaruh transien torsi pada sistem mekanik. Dengan adanya karakteristik tersebut, maka penting untuk mempelajari pengendalian motor induksi 3 phasa secara efektif.

Pengendalian motor listrik dapat diartikan sebagai pengaturan motor mulai dari proses starting, proses selama motor berputar hingga proses pemberhentian motor baik dengan pengereman maupu tidak. Pengaturan saat motor dalam kondisi berputar dapat berupa pengaturan arah putaran maupun pengaturan kecepatan putaran.

Masukan dan Keluaran pada Otomasi Industri

Sebagian besar sistem otomasi industri menggunakan kendali elektrik di dalamnya yang dapat diilustrasikan seperti pada gambar berikut.

Sistem pengendalian pada otomasi industri dibagi menjadi 3 bagian besar yaitu kelompok masukan (input), kelompok logika (logic) dan kelompok keluaran output).

Perangkat Masukan Dasar ( INPUT pada PLC )

Perangkat masukan adalah sebuah perangkat keras yang digunakan sebagai pemberi signal atau pemicu kepada sistem kendali. Perangkat masukan berfungsi sebagai pemberi perintah berupa signal elektrik kepada perangkat logika. Perangkat ini bekerja dengan  menyambungkan atau memutuskan aliran arus dalam sirkuit elektrik, dan mengirimkan sinyal ke perangkat kontrol. Perangkat masukan dibagi menjadi 2 bagian utama yaitu Masukan Digital dan maukan Analog. Masukan Digital adalah perangkat masukan yang memiliki kondisi On/Off, 1/0 atau High/Low. Sedangkan masukan Analog adalah perangkat yang memiliki nilai lebih rinci seperti seberapa besar, seberapa tinggi, seberapa cepat dan lainnya. Kali ini saya batasi bahwa kita hanya akan membahas perangkat masukan digital. Perangkat masukan digital yang paling umum digunakan adalah berupa Operation Switch dan Detection Switch.

Berikut ini adalah contoh dari operation switch:

> Push Button (tombol tekan)

Tombol tekan berfungsi sebagai saklar untuk menghidupkan atau  mematikan kontrol listrik. Cara pengoperasiannya dengan  menekan knop tombol tekan. Tombol tekan umumnya mempunyai dua jenis kontak yaitu kontak NO dan NC. Gambar 1 adalah symbol Push Button.

Berdasarkan cara kerjanya ada dua jenis tombol tekan :

§  Momentary contact yaitu tombol tekan yang bekerja pada saat knop ditekan dan apabila knop dilepas maka tombol akan kembali normal.

§  Maintain contact yaitu tombol tekan yang akan mengunci setelah knop ditekan.

> Selector Switch dan Toggle switch

Selector Switch atau tombol pemilih adalah sakelar yang dapat digunakan untuk memilih 2 kondisi atau lebih. Tombol ini memiliki 1 common yang bisa dianggap sebagai sumber signal listrik utama dan beberapa pilihan kemana signal tersebut akan diteruskan. Gambar di samping menunjukkan contoh dari selector switch.Toggle switch adalah sakelar yang dilengkapi dengan pengunci dan memiliki 2 pilihan posisi. Gambar di bawah menunjukkan contoh sakelar toggle

Perangkat OUT PUT pada PLC

1. Limit Switch

Limit Switch digunakan untuk mengetahui ada tidaknya suatu obyek di lokasi tertentu. Limit switchakan aktif jika mendapatkan sentuhan atau tekanan dari suatu benda fisik. Gambar di bawah menunjukkan contoh Limit switch dan pengunaanya.

2. Detection Switch

Detection Switch adalah sakelar yang dioperasikan dengan kontak langsung atau tidak baik oleh manusia, benda kerja maupun material lain pendukung proses kerja pada industry. Produk yang bergerak pada konveyor, magnet yang dipasang pada titik – titik tertentu, anggota tubuh manusia, lengan robot dan benda – benda lain adalah contoh objek yang digunakan untuk mengaktifkan detection switch. Detection Switch umumnya memiliki Kontak Changeover. Beberapa literatur komponen kontrol, Kontak changeover juga disebut sebagai kontak SPDT (Single Pole Double Throw). Kontak changeover adalah kontak yang memiliki Kontak NO dan Kontak NC secara bersamaan. Dalam satu detection switch minimal terdapat satu Kontak changeover yang mengontrol aliran arus.

3. Sensor

Sensor adalah salah satu bentuk dari detection switch. Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Sensor dapat mendeteksi variable berupa sentuhan, gaya, tekanan, cahaya, suhu dan lain-lain. Berbagai variabel yang dideteksi tersebut akan diubah menjadi besaran listrik berupa tegangan atau arus listrik. Sensor mengontrol aliran arus elektrik menggunakan perangkat solid state (solid state/ device) seperti transistor dan bukannya unit mekanis dalam proses kontak atau proses penyaklarannya. Karena menggunakan transistor, sensor memiliki respons berkecepatan sangat tinggi dalam melakukan proses penyambungan atau pemutusan terhadap perubahan input dan memiliki masa pakai yang sangat lama bila dibandingkan dengan unit kontak switching yang dioperasikan secara mekanis.

Switching transistor (lingkaran merah) pada gambar di atas tergantung dari signal dari Main circuit. Main circuit inilah yang berfungsi sebagai pendeteksi perubahan. Saat terjadi signal, maka transistor melakukan penyambungan dari kabel Brown (+V) melalui kabel Black, kemudian Load (modul input perangkat kendali) hingga ke Blue (0V).

Ada beberapa sensor untuk mengontrol aliran arus elektrik dan sensor-sensor tersebut diklasifikasikan berdasarkan cara yang digunakannya untuk mendeteksi perubahan masukan. Jenis sensor paling umum yang ada di sistem otomasi industry adalah sensor Photoelectric dan Proximity.

4. Sensor Photoelectric

Sensor Photoelectric adalah sensor yang berfungi untuk mendeteksi objek jika intensitas cahaya yang ditangkapnya berubah. Contoh – contoh sensor berbasis fotoelektrik antara lain ditunjukkan seperti pada gambar di bawah :

Photoelectric sensor bisa berupa Diffuse Reflective, yaitu sensor memiliki transmitter (pemancar cahaya) sekaligus reciever (penerima cahaya). Objek yang akan dideteksi berfungsi sebagai pemantul cahaya, sehingga cahaya dapat diterima pada reciever dan diolah menjadi signal masukan. Bentuk lain dari Photoelectric sensor adalah Retro Reflective, secara prinsip kerja sama dengan jenis sebelumnya, namun memiliki relfektor khusus. Sensor jenis ini umunya digunakan untuk pendeteksian objek pada jarak yang relatif dekat. Dan yang terakhir adalah Trough Beam, transmitter dan reciever terpisah, objek yang akan dideteksi harus melintas di antara transmitter (sender) dan reciever. Sensor jenis ini biasa digunakan untuk jarak yang lebih jauh.

> Sensor Proximity

Sensor Proximity adalah sensor yang berfungi untuk mendeteksi keberadaan benda pada jarak tertentu. Saat benda tertentu berada didekatnya, maka proximity switch akan memmberikan signal. Terdapat 2 jenis proximity, yaitu Proximity Induktif untuk mendeteksi benda logam dan Proximity Kapasitif untuk mendeteksi benda logam maupun non logam. Gambar di bawah adalah prinsip kerja Proximity Sensor dan penggunaanya.

Gambar sebelah kanan adalah penggunaan Proximity sensor sebagai pendeteksi objek non logam (wood/kayu) maupun logam (gergaji). Demikian pembahasan tentang perangkat input pada Sistem Otomasi Industri

LATIHAN SOAL BILANGAN BINER

Contoh 1 :

Konversikan bilangan desimal dari nilai 50 menjadi bilangan biner :

Jawab :

50/2 = 25 sisa bagi yaitu : 0
25/2 = 12 sisa bagi yaitu : 1
12/2 = 6 sisa bagi yaitu : 0
6/2  = 3 sisa bagi yaitu : 0
3/2 = 1 sisa bagi yaitu : 1
1/2 = 0 sisa bagi yaitu : 1

Hasil pembagian diatas kemudian kita urutkan dari yang paling akhir hingga ke yang paling awal yaitu menjadi : 1100102.

Maka, hasil Konversi bilangan desimal 50 menjadi bilangan biner yaitu :  1100102.

Contoh 2 :

Konversikan bilangan desimal 105 kedalam bilangan biner :

Jawab :

105/2 = 52 sisa bagi yaitu : 1
52/2 = 26 sisa bagi yaitu : 0
26/2 = 13 sisa bagi yaitu : 0
13/2 = 6 sisa bagi yaitu : 1
6/2 = 3 sisa bagi yaitu : 0
3/2 = 1 sisa bagi yaitu : 1
1/2 = 0 sisa bagi yaitu : 1

Hasil pembagian diatas kemudian diurutkan dari yang paling akhir hingga paling awal. Maka akan menjadi : 11010012.

Sehingga hasil Konversi bilangan desimal 105 menjadi bilangan biner tersebut adalah : 11010012.

Untuk mengetahui apakah hasil konversi diatas adalah benar, maka caranya adalah kita konversikan kembali dari biner ke desimal. Jika jawabannya kembali seperti semula, maka berarti hasil konversi diatas adalah benar.

Cara Konversi Bilangan Biner ke Bilangan Desimal

Cara mengonversi Bilangan Biner ke Bilangan Desimal, yaitu : kita hanya perlu mengalikan bilangan Biner yang ingin kita konversikan tersebut ke basis bilangan biner itu sendiri yaitu : 2 yang dipangkatkan 0, 1, 2, 3, 4, 5 dan seterusnya yang dimulai dari kanan. 

Contoh Konversi Bilangan Biner ke Bilangan Desimal

Contoh 1 :

1100102 = (1 x 25) + (1 x 24) + (0 x 23) + (0 x 22) + (1 x 21) + (0 x 2)
1100102 =  32 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0
1100102 =  5010

Maka, hasil konversi bilangan biner 1100102 ke bilangan desimal, yaitu : 5010.

Contoh 2 :

11010012 = (1 x 26) + (1 x 25) + (0 x 24) + (1 x 23) + (0 x 22) + (0 x 21) + (1 x 2)
11010012 = 64 + 32 + 0 + 8 + 0 + 1
11010012 = 10510

Maka, hasil konversi bilangan biner 11010012 ke bilangan desimal, yaitu : 10510.

KONVERSI BILANGAN

1.      Desimal ke Biner

Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal adalah dengan cara mengalikan satu persatu bilangan dengan 2 (basis bilangan biner) pangkat 0, pangkat 1 dan seterusnya sesuai dengan banyaknya bilangan biner yang akan di konversi dan perhitungannya dimulai dari bilangan biner yang paling kanan.

Contoh :                                    

88(10)= … (2)

·           88/2 = 44 sisa 0

·           44/2 = 22 sisa 0

·           22/2 = 11 sisa 0

·           11/2 = 5 sisa 1

·           5/2 = 2 sisa 1

·           2/2 = 1 sisa 0

Hasil Konversi : 1011000

2.      Desimal ke Octal

Cara mengkonversi bilangan desimal ke Oktal adalah dengan cara membagi bilangan desimal dengan 8 (basis bilangan oktal) dan menyimpan hasil bagi dan sisa bagi dari setiap pembagiannya. Nilai konversinya adalah urutan hasil bagi yang terakhir kemudian sisa bagi dari yang terakhir hingga ke awal.

Contoh :

1402(10) = … (8)

·      1402/8 = 175 sisa 2

·      175/8 = 21 sisa 7

·      21/8 = 2 sisa 5

Hasil Konversi : 2572

3.      Desimal ke Hexadecimal

Cara mengkonversi bilangan desimal ke hexadesimal adalah dengan cara membagi bilangan desimal dengan 16 (basis bilangan hexadesimal) dan menyimpan hasil bagi dan sisa bagi dari setiap pembagiannya. Apabila sisa bagi > 9 maka angkanya dirubah menjadi huruf. Untuk sisa bagi berjumlah 10 = A, 11 = B, 12 = C, 13 = D, 14 = E, 15 = F.

Contoh :

19889(10) = … (16)

·  19889/16 = 1243 sisa 1

·  1243/16 = 77 sisa 11 (B)

·  77/16 = 4 sisa 13 (D)

Hasil Konversi : 4DB1

TABEL KONVERSI BILANGAN

4.      Biner ke Octal

Cara mengkonversi bilangan biner ke oktal yakni dengan mengelompokan bilangan biner menjadi 3 buah dimulai dari bilangan biner yang paling kanan. Setelah dikelompokan barulah kita dapat mengkonversi menjadi bilangan Oktal.

Contoh :

          11001101(2) =  … (8)

    011 = 3

    001 = 1

    101 = 5

Hasil Konversi : 315

5.      Biner ke Desimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal adalah dengan cara mengalikan satu persatu bilangan dengan 2 (basis bilangan biner) pangkat 0, pangkat 1 dan seterusnya sesuai dengan banyaknya bilangan biner yang akan di konversi dan perhitungannya dimulai dari bilangan biner yang paling kanan.

Contoh :

         00011(2) = … (10)

                       = (1x20) + (1x21) + (1x22) + (0x23) + (0x24)

                       = 1 + 2 + 0 + 0 + 0

                       = 3

Hasil Konversi : 3

6.      Biner ke Hexadecimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke hexadesimal tekniknya hampir sama dengan cara konversi bilangan biner ke oktal. Yang membedakan ada pada pengelompokan bilangan binernya, pada bilangan oktal dalam satu kelompok terdiri dari 3 buah bilangan biner sedangkan pada hexadesimal dalam satu kelompok terdiri dari 4 buah bilangan biner.

Contoh :

10100(2) = ... (16)

·         0001 = 1

·         0100 = 4

Hasil Konversi = 14

7.    Octal Ke Desimal

Cara mengkonversi bilangan oktal ke desimal adalah dengan cara mengalikan satu persatu bilangan dengan 8 (basis bilangan oktal) dengan pangkat 0, 1 dan seterusnya dimulai dari bilangan oktal yang paling kanan. Kemudian hasil dari semua pengalian dijumlahkan.

Contoh :

          62(8) = ... (10)

·          2x80 = 2

·         6x81 = 48

2+48 = 50

Hasil Konversi = 50

8.    Octal Ke Biner

Cara mengkonversi bilangan oktal ke biner adalah dengan memecah terlebih dahulu bilangan oktal kedalam satuan bilangan. Kemudian masing-masing bilangan diubah kedalam bentuk biner (harus 3 digit) dengan cara membagi dengan 2 (basis bilangan biner). Jika hasil konversi hanya menghasilkan 2 digit bilangan biner, maka harus ditambahkan 0 supaya bilangan binernya menjadi 3 digit.

Contoh :

145(8) = ... (2)

              1 = 001

          4 = 100

          5 = 101

Hasil Konversi = 001100101

9.    Octal Ke Hexadecimal

Cara mengkonversi bilangan oktal ke hexadesimal terdiri dari dua tahap yaitu:

- Pertama, mengkonversi terlebih dahulu bilangan oktal ke bilangan biner

- Kedua, hasil konversi ke bilangan biner kemudian di konversikan ke bilangan hexadesimal

Singkatnya seperti ini Oktal --> Biner --> Hexadesimal.

Contoh :

46(8) = ... (16)

Diubah ke Biner

               4 = 100

6 = 110

Diubah Ke Hexadecimal

0010 = 2

0110 = 6

Hasil Konversi = 26

10.    Hexadecimal ke Biner

Sama dengan cara konversi bilanga octal ke biner, bedanya kalau bilangan octal binernya harus 3 buah, bilangan desimal binernya 4 buah. Misal kita konversi 2 hexa menjadi biner hasilnya bukan 10 melainkan 0010

Contoh :

9A(16) = ... (2)

9          = 1001

A/10    = 1010

Hasil Konversi = 1001010

 

11.    Hexadecimal ke Desimal

Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal adalah dengan mengalikan satu-satu bilangan dengan 16 (basis hexa) pangkat 0 atau 1 atau 2 dst dimulai dari bilangan paling kanan. Kemudian hasilnya dijumlahkan.

Contoh :

7A(16) = ... (10)

           = (7x161) + (A/10x162)

           = 112 + 2560

           = 2672

Hasil Konversi = 2672

12.    Hexadecimal ke Oktal

Begitu juga dengan konversi hexa desimal ke octal yakni dengan mengubah bilangan hexa ke biner kemudian diubah menjadi bilangan octal. Ringkasnya hexa->biner->octal

Contoh :

AF(16) = ... (10)

Diubah ke Biner

           A/10 = 1010

           F/15  = 1111

Diubah ke Oktal

           010 = 2

           101 = 5

           111 = 7

Hasil Konversi = 257