KONTAKTOR

Mengoperasikan Motor 3 Fasa dengan Sistem Kendali Elektromagnetik

 

Mengoperasikan Motor 1 Fasa

Dalam mengoperasikan motor 1 fasa dengan kendali elektromagnetik, dibutuhkan kontaktor magnet, MCB, dan tombol ON/ OFF (saklar tekan) untuk alat kontrolnya. Dengan kontaktor magnet, motor 1 fasa jenis split phasa dapat dijalankan dari jarak jauh, kontaktor dapat diletakkan pada tempat yang jauh dari operator. Sedangkan operator hanya mengendalikan tombol start untuk menjalankan dan tombol stop untuk mengendalikan. Dengan demikian operator dapat bekerja ditempat yang aman.

Dari gambar rangkaian kontrol dan daya, terlihat kontak-kontak kontaktor magnet dipakai sesuai keperluannya. Pada rangkaian kontrol, fasa dihubungkan ke MCB 1 fase, kemudian melalui tombol OFF, menuju ke tombol ON, yang kemudian menuju coil pada kontaktor dan berakhir di netral, karena sakelar ON yang digunakan merupakan sakkelar tombol, maka dipakai sakelar pengunci/ bantu yang terhubung pararel ke kontak bantu kontaktor NO (Normally Open). Sedangkan pada rangkaian daya, perjalanannya yaitu dari Fasa melalui MCB dan menuju ke kontaktor (pada kontak utama), dan dari kontak utama menuju motor 1 fasa. Salah satu masukan kontak utama pada kontaktor dihubungkan melalui sumber netral dan keluarannya dihubungkan ke motor listrik.

a. Rangkain Kontrol




















b. Rangkaian Utama

c. Rangkaian Pengawatan

<!--[if !vml]--> <!--[if !vml]-->
<!--[endif]-->

JENIS DAN KEGUNAAN KONTAKTOR MAGNET

Diposkan oleh royers di 07:51 3 komentar

Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintang-segitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain.

A. Kontaktor Magnet
Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat.

1. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC)
Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus listrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus listrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup.
Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V.





Gambar 1. Simbol dan gambar fisik kontaktor magnet DC

Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC 6V, 12 V, 24 V, dan 48 V. Juga tersedia dengan tegangan AC 220 V. Kemampuan kontak mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere. Untuk dapat mengalirkan arus daya yang besar untuk mengendalikan motor induksi, relay dihubungkan dengan
Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC.

1. Kontaktor Magnet Arus Bolak balik (AC)
Kontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama dengan kontaktor magnet arus searah. Namun karena sifat arus bolak-balik bentuk gelombang sinusoida, maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Jika frekuensi arus AC 50 Herz berarti dalam 1 detik akan terdapat 50 gelombang. Dan 1 periode akan memakan waktu 1/50 = 0,02 detik yang menempuh dua kali titik nol. Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 100 kali titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetnya 100 kali.






Gambar 2. Simbol dan kode angka serta bentuk fisik dari kontaktor

Karena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat yang berfungsi sebagai pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang. Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan secara terus menerus (kontinu).
Bila kontaktor yang dirancang untuk arus AC digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknnya, bila kontaktor magnet untuk arus DC yang tidak mempunyai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada kontaktor itu akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnetnya timbul dan hilang setiap 100 kali.



Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan bergetar.
Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal membuka (Normally Open = NO) dan kontak normal menutup (Normally Close = NC). Kontak No berarti saat kontaktor magnet belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu menutup/ menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu membuka. Jadi fungsi kerja kontak NO dan NC berlawanan. Kontak NO dan NC bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak NO menutup.



Gambar 3. Simbol-simbol kontaktor magnet. a) Kumparan (coil), b) Kontak Utama, c) Kontak bantu

Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk pesawat pemakai listrik misalnya motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu yaitu arus yang diperlukan untuk kumparan magnet, alt bantu rangkaian, lampu-lampu indikator, dan lain-lain.
Dari informasi diatas dapat dilihat bahwa keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam adalah,
* Arus listrik yang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil dibandingkan arus beban.
* Dapat mengontrol beban listrik dari tempat jauh dengan kerugian tegangan yang relatif kecil.

MCB

MCB (MINIATUR CIRCUIT BREAKER)

Alat pengaman arus lebih adalah pemutus sirkit mini yang selanjutnya disebut MCB. MCB ini memproteksi arus lebih yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus lebih karena adanya hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan relai arus lebih seketika digunakan electromagnet.

Bila bimetal ataupun electromagnet bekerja, maka ini akan memutus hubungan kontak yang terlertak pada pemadam busur dan membuka saklar.MCB untuk rumah seperti pada pengaman lebur diutamakan untuk proteksi hubungan pendek, sehingga pemakaiannya lebih diutamakan untuk mengamankan instalasi atau konduktornya.Sedang MCB pada APP iutamakan sebagai pembawa arus dengan karakteristik CL (current limiter) disamping itu juga sebagai gawai pengaman arus hubung pendek yang bekerja seketika.

Arus nominal yang digunakan pada APP dengan mengenal tegangan 230/400V ialah: 1.2.4.6.10.16.20.25.35 dan 50 A disesuaikan dengan tingkat VA konsumen. Adapun kemampuan mebuka (breaking capacity) bila terjadi hubung singkat 3 KA dan 6 KA (SPLN 108-1993). MCB yang khusus digunakan oleh PLN mempunyai tombol biru.MCB pada saat sekarang paling banyak digunakan untuk instalasi rumah ataupun instalasi industri maupun instalasi gedung bertingkat.

PLC

PENGANTAR PLC

Dalam bidang industri penggunaan mesin otomatis dan pemrosesan secara otomatis merupakan hal yang umum. Sistem prengontrolan dengan elektromekanik yang menggunakan relay-relay mempunyai banyak kelemahan, diantaranya kontak-kontak yang dipakai mudah aus karena panas / terbakar atau karena hubung singkat, membutuhkan biaya yang besar saat instalasi, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem yang telah dibuat jika dikemudian hari dipertlukan modifikasi.

Dengan menggunakan PLC hal-hal ini dapat diatasii, karena sistem PLC mengintegrasikan berbagai macam komponen yang berdiri sendiri menjadi suatu sistem kendali terpadu dan dengan mudah merenovasi tanpa harus mengganti semua instrumen yang ada.

KONSEP PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)

Konsep dari PLC  sesuai dengan namanya adsalah sebagai berikut :

Programmable : menunjukkan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat.

Logic : menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secara aritmetik (ALU), yaitu melakukjan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi dan negasi.

Controller : menunjukkan kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

FUNGSI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)

Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya dapat dibagi secara umum dan khusus.

Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :

1. Kontrol Sekensial

            PLC memroses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2.      Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.

BAHASA PEMOGRAMAN

Terdapat banyak pilihan bahasa untuk membuat program dalam PLC. Masing-masing bahasa mempunyai keuntungan dan kerugian tergantung dari sudut pandang kita sebagai user / pemogram. Pada umumnya terdapat 2 bahasa pemograman sederhana dari PLC , yaitu pemograman diagram ladder dan bahasa instruction list. (mnemonic code).Diagram Ladder adalah bahasa yang dimiliki oleh setiap PLC.

LADDER DIAGRAM

Diagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya.

Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed contact, timer, counter, sequencer dll ditampilkan seperti dalam bentuk pictorial.

Dibawah kondisi yang benar, listrik dapat mengalir dari rel sebelah kiri ke rel sebelah kanan, jalur rel seperti ini disebut sebagai ladder line (garis tangga). Peraturan secara umum di dalam menggambarkan program ladder diagram adalah :

q  Daya mengalir dari rel kiri ke rel kanan

q  Output koil tidak boleh dihubungkan secara langsung di rel sebelah kiri.

q  Tidak ada kontak  yang diletakkan disebelah kanan output coil

q  Hanya diperbolehkan satu output koil pada ladder line.

Dengan diagram ladder, gambar diatas direpresantisak menjadi

Gambar 1. Diagram Ladder

Diantar dua garis ini dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram disebut dengan satu rung. Input menggunakan symbol  [ ]  (kontak normally open) dan [/] (kontak normally close). Output mempunyai symbol  (  ) yang terletak paling kanan.

2. Prinsip-prinsip Ladder Diagram PLC

Untuk memperlihatkan hubungan antara satu rangkaian fisik dengan ladder diagram yang mempresentasikannya, lihatlah rangkaian motor listrik pada gambar dibawah ini.

Motor dihubungkan ke sumber daya melalui 3 saklar yang dirangkai secara seri ditambah saklar over load sebagai pengaman. Motor akan menyala bila seluruh saklar dalam kondisi menutup.

Gambar 2. rangkaian start – stop motor

Kesimpulan :

q  Ladder diagram tersusun dari dua garis vertical yang mewakili rel daya

q  Diantara garis vertikal tersebut disusun garis horizontal yang disebut rung (anak tangga) yang berfungsi untukmenempatkan komponen kontrol sistem.

3. Praktek memori Circuit (Latch)

Rangkaian yang bersifat mengingat kondisi sebelumnya seringkali dibutuhkan dalam kontrol logic. Pada rangkaian ini hasil keluaran dikunci (latching) dengan menggunakan kontak hasil keluaran itu sendiri, sehingga walaupun input sudah berubah, kondisi output tetap.

Gambar 3. Latching Circuit

OPERASI LOGIKA    P L C

I. TUJUAN :

q  Mampu memahami dasar-dasar unit rancang bangun PLC

q  Mampu memasukan dan menjalankan program dasar di PLC

q  Mampu membuat program atu diagram ladder dari suatu masalah sederhana

II. PRAKTEK :

A.     PRAKTEK INPUT / OUTPUT

Setelah melakukan praktek ini , peserta diharapkan mampu :

q  Menjadikan PLC sebagai pengontrol terhadap suatu kondisi input tertentu.

Program :

q  Lampu 1 akan menyala bila saklar 1 ON dan mati bila OFF

q  Lampu 2 akan menyala bila saklar 2 OFF dan mati bila ON

q  Lampu dan saklar diandaikan suatu kondisi dalam suatu proses dalam mesin.

Gambar 4. Kontak lampu on –off

B.     OPERASI LOGIKA

B.1. OR

1.      Rangkaian disusun seperti pada gambar

2.      terminal output dihubungkan ke modul I/O train (input ke output)

3.      PLC dihidupkan lalu operasi + OFFLINE MODE dipilih

4.      Buatlah program untuk diagram ladder di bawah ini :

Gambar 5. Operasi Logika – OR

5.  Kemudian jalankan program untuk diagram ladder di bawah ini :

Tabel 1. Tabel logika

No	Input			Output
	X2	X1	X0	OR	AND	NOR	NAND
1	Off	Off	Off
2	Off	Off	On
3	Off	On	Off
4	Off	On	On
5	On	Off	Off
6	On	Off	On
7	On	On	Off
8	On	On	On

B.2. AND

6. Buatlah program untuk diagram ladder di bawah ini :

Gambar 6. Operasi Logika – AND

7. Jalankan program tersebut, lalu isi dan lengkapi tabel 1

B.3. NOR

8. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder dibawah ini :

Gambar 7. Operasi Logika – AND

9. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 1.

B.4. EXOR

10. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder dibawah ini

Gambar 8. Operasi Logika – EXOR

11. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 2

B.5. EXNOR

12. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder di bawah ini

Gambar 9. Operasi Logika – EXNOR

13. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 2

Tabel 2. Tabel kebenaran lanjutan

No	Input		Output
	X2	X1	EXOR	EXNOR
1	Off	Off
2	Off	On
3	On	Off
4	On	On

TIMER

Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan interval waktu yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melaui nilai setting (preset value).  Timer tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa clock. Untuk pulsa clock sudah disediakan oleh pembuat PLC. Besarnya nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung pada nomor timer yang digunakan.  Saat input timer ON maka timer mulai mencacah pulsa dari 0 sampai preset value. Bila sudah mencapai preset value maka akan mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.

COUNTER

Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.