Upload
osso-achink
View
304
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
iii
ABSTRAK
Heri Prastyo.2005” Sistem Pengendali instalasi Listrik Menggunakan
Programmeable Logic Control “. Tugas Akhir.Teknik Elektro UNNES
Perkembangan IPTEK dewasa ini sangat pesat dan maju disegala bidang
salah satunya adalah dibidang kelistrikan hal ini sangat membantu dan
memdorong manusia untuk menciptakan suatu hal yang sesuai kebutuhan,
tuntutan tersebut sesuai dengan aktifitas manusia sehari - hari dengan demikian
manusia berusaha merancang, membuat peralatan yang serba praktis, nyaman dan
aman.
Banyaknya aktifitas yang dilakukan di luar rumah bahkan kadang sampai
harus meninggalkan rumah hingga berhari- hari keadaan rumah yang ditinggalkan
bisanya statis tidak adanya aktifitas didalam rumah. kondisi seperti inilah yang
dapat menimbulkan kerawanan pencurian berupa rumah kosong seperti yang
terjadi didaerah perkotaan. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut salah satu
solusinya adalah dengan menciptakan sistem pengendali instalasi listrik yang
dapat bekerja pada waktu rumah ditinggalkan penghuninya .
PLC merupakan salah satu alat kontrol otomatis yang biasanya
duigunakan sebagai alat prngendali . Dalam hal ini dapat digunakan dalam dalam
pengendalian instalasi listrik rumah tinggal. PlC mempunyai banyak keuntungan
antara lain modifikasi mudah, disain perubahan dan penambahan dapat dilakukan
dengan mudah leawat software, aplikasi kontrol yang luas.
Sistem pngendali instalasi listrik rumah tinggal menggunakan
Progrmmeable Logic Control berguna untuk mengatur instalasi listrik rumah
tinggal pada mati hidup, lampu dan buka tutup tirai sistem pengendali ini
berfungsi untuk memanipulasi keadaan dalam rumah ketika rumah tak
berpenghuni .
Dari keseluruhan hasil dan analisis maka dapat ditarik kesimpulan bahwa
Sistem pengendali instalasi listrik menggunakan PLC dapat memanipulasi
keadaan rumah tinggal. Saran yang harus diperhatikan adalah pada pemasangan
sesungguhnya penggunaan motor untuk mengatur tirai disesuaiakan dengan beban
seperti panjang jendela, beban dan bahan tirai yang digunkan dan juga pada
pemasangan lampu harus menggunakan relai untuk beban yang besar, untuk
memenuhi kontinuitas sumberdaya PLC gunakanlah UPS
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
1.Pengalaman adalah guru yang terbaik
2.keyakinan adalah setengah perjalanan menuju keberhasilan
3. hari ini harus lebih baik dari hari kemarin
PERSEMBAHAN
Halangan dan rintangan merupakan teman setia dalam mencapai
kebahagiaan dan kesuksesan, sebagai ungkapan kebahagiaan aku
persembahkan karya ini untuk:
1. Ayahanda dan bunda tercinta yang selalu memberikan doa dan
kasih sayangnya.
2. Kakak Hadi yang selalu mendukungku.
2. Teman senasib dan seperjuangan yang telah memberikan
inspirasi.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat dan hidayah Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
Tugas Akhir ini dengan baik
Prenyusunan Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu kewajiban
dimaksudkan sebagai sarana dalam menyelesaikan program studi Diploma III Se
Universitas Negeri Semarang.
Laporan ini dapat terselesaikan atas bantuan dari berbagai pihak, untuk itu
perkenankan penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya
kepada :
1. Bapak Drs. Agus Purwanto, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan
bimbingan, motivasi dan masukan kepada penulis dalam menyelesaikan
laporan tugas akhir.
2. Terimakasih kepada teman – teman di jurusan Teknik Elektro dan Fakultas
Teknik yang telah membantu dalam melakukan uji coba dan mengoreksi
kekuranganya
3. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir
ini.
Dalam penyusunan laporan ini penulis menyadari masih banyak
kekurangan dan kelemahan serta jauh dari kesempurnaan oleh karena itu penulis
mengharap saran dan kritik demi kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini .
vi
Akhir kata semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Semarang , juni 2005
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL . ....................................................................... ... i.
HALAAMAN PENGESAHAAN . .................................................... ... ii
ABSTRAK. ....................................................................................... ... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN . ................................................... ... iv
KATA PENGANTAR . ..................................................................... ... v
DAFTAR ISI . ................................................................................... ... vii
DAFTAR GAMBAR. ........................................................................ ... ix
GAFTAR TABEL . ........................................................................... ... x
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang . ................................................................ ... 1
B. Perumusan masalah…........................................................ ... 1
C. Pembatasan Masalah. ......................................................... ... 2
D. Tujuan . ............................................................................. ... 2
E. Manfaat ............................................................................. ... 2
F. Metode realisasiTugas Akhir. ............................................. ... 2
G. Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir. ..................... ... 3
BAB II LANDASAN TEORI.
A. Pengertian PLC. ................................................................ ... 5
1. Bagian PLC. .................................................................. ... 5
2. Progrmming Console. .................................................... ... 7
viii
3. Spesifikasi dan karakteristik PLC. .................................. ... 13
4. Masukan PLC. ............................................................... ... 14
5. Keluaran PLC. ............................................................... ... 14
B.Catu Daya. .......................................................................... ... 15
C Rele. ................................................................................... ... 15
D. Limith Switch. ................................................................... ... 17
E. Motor DC. ......................................................................... ... 18
BAB III. PEMBUATAN ALAT.
A. Perincian alat dan bahan . .................................................. ... 19
B. Langakah pembutan miniatur. ............................................ ... 20
1.Pembuatan bok. .............................................................. ... 20
2.Pembuatan miniatur rumah. ............................................ ... 21
3. Pemasangan komponen ke miniatur. .............................. ... 22
BAB IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
A. Prinsip Kerja. .................................................................... ... 24
B. Diagram Alir. .................................................................... ... 28
C. Pembahasan . ..................................................................... ... 29
BAB V. PENUTUP
A. Kesimpulan . ..................................................................... ... 41
B. Saran . ............................................................................... ... 41
DAFTAR PUSTAKA
Lampiran – lampiran
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 1. Ledder diagram simbol LD . ................................................. 8
Gambar 2. Ledder diagram simbol AND. .............................................. 9
Gambar 3. Ledder diagram simbol OR. ................................................. 9
Gambar 4. Ledder diagram simbol OUT. ............................................... 9
Gambar 5. Ledder diagram simbol TIM. ................................................ 10
Gambar 6. Ledder diagram simbol CNT ................................................ 10
Gambar 7. Ledder diagram simbol NOT. ............................................... 11
Gambar 8. Skema blok catu daya. .......................................................... 15
Gambar 9. Power supply dengan 2 regulator. ......................................... 15
Gambar 10. Rele, simbol dan konstruksi. ............................................... 17
Gambar 11. Kedudukan kontak limit switch. ......................................... 18
Gambar 12. Pembuatan bok. .................................................................. 21
Gambar 13. Denah rumah. ..................................................................... 22
Gambar 14. Gambar pengawatan . ......................................................... 23
x
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 1. Indikator status pada CPM 1A . ................................................ 7
Tabel 2. Pengkondian. ........................................................................... 25
Tabel 3. Kondisi waktu . ........................................................................ 25
Tabel 4. Input. ....................................................................................... 38
Tabel 5. Output . .................................................................................... 38
xi
BAB. I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan IPTEK dewasa ini sangat pesat dan maju di segala bidang salah satunya adalah
di bidang kelistrikan. Hal ini sangat membantu dan mendorong manusia untuk menciptakan suatu hal
yang baru yang sesuai dengan kebutuhan. Tuntutan tersebut sesuai dengan aktifitas manusia sehari –
hari. Dengan demikian manusia berusaha merancang, membuat peralatan yang serba praktis, nyaman
dan aman.
Banyaknya aktifitas yang harus dilakukan diluar rumah bahkan kadang sampai harus
meninggalkan rumah hingga berhari – hari. Keadaan rumah yang ditinggalkan biasanya statis tidak
tampak adanya aktifitas didalam rumah. Kondisi seperti inilah yang dapat menimbulkan kerawanan
pencurian berupa rumah kosong seperti, sering terjadi di perumahan perkotaan. Untuk mencegah
terjadinya hal tersebut, salah satu solusinya adalah dengan menciptakan sistem pengendali instalasi
listrik rumah tinggal menggunakan programmeable logic control (PLC).
PLC merupakan salah satu alat kontrol otomatis yang biasanya digunakan pada pengontrolan
mesin – mesin produksi. Di sini akan dimanfaatkan pada sistem pengendali instalasi listrik rumah
tinggal. Hal ini merupakan hal yang relatif baru di Indonesia. Pengendali menggunakan PLC berfungsi
untuk memanipulasi keadaan sehingga jika penghuni rumah meninggalkan rumah lebih dari 24 jam
maka instalasi rumah akan bekerja seperti rumah saat berpenghuni. Dengan demikian kerawanan
seperti diatas dapat diatasi.
B. Permasalahan
Bagaimana merealisasi dari Programmeable logic control dan
instalasinya.
C. Pembatasan Masalah
1. Keterbatasan waktu pengujian hanya sampai pada tahap simulasi.
2. Keterbatasan cakupan pengetahuan pendukung.
3. Keterbatasan dana untuk menciptakan.
xii
D. Tujuan
Adapaun tujuan yang ingin dicapai pada laporan tugas akhir ini adalah penulis ingin
mengaplikasikan PLC dalam simulasi kendali instalasi rumah tinggal dan memberikan alternatif pada
masyarakat tentang sistem pengendali instalasi menggunakan PLC pada rumah tinggal.
E. Manfaat
1.Tersedianaya suatu sistem pengendali rumah tinggal yang dapat
dipergunakan oleh masyarakat .
2.memberikan pengalaman nyata penulis tentang sistem pengendalai instalasi listrik menggunakan
PLC.
F. Metode realisasi tugas akhir 1. Metode literatur
Metode ini mengumpulkan data dari berbagai buku- buku tentang teori –teori PLC yang ada
kaitannya dengan pembuatan tugas akhir.
2. Metode interview
Metode interview merupakan pengumpulan data dengan cara berkomunikasi dengan dengan nara
sumber
G.Sistematika Penyusunan Laporan Tugas Akhir Sistematika lapaoran tugas akhir terdiri dari 3 bagian yaitu :
1. Bagian awal
Bagian awal ini terdiri dari halaman judul , halaman pengesahaan , halaman abstrak , moto dan
persembahan , kata pengantar , daftar tabel, daftar gambar dan daftar lampiran.
2. Bagian isi terdiri dari
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini menerangkan tentang latar belakang permasalahan, batasan masalah, tujuan,
metode realisasi,dan sistematika laporan.
BAB II. LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang dasar teori yang digunakan dalam perancangan sistem kendali
instalasi rumah tinggal menggunakan PLC beserta miniaturnya.
xiii
BAB III. PEMBUATAN ALAT
Bab ini berisi tentang cara pembuatan alat meliputi: perincian alat dan bahan, langkah
pembuatan miniatur rumah, pengawatan instalasi rumah.
BAB IV. PENGUJIAN ALAT DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang diskripsi kerja alat, cara pengoperasian, dan pembahasan.
BAB V. PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran.
3. Bagian Akhir
Bagian ini terdiri dari daftar pustaka dan lampiran.
xiv
BAB II
LADASAN TEORI
Pengertian PLC
Progammeable Logic Controller (PLC ) merupakan perangkat elektronika
yang beroperasi secara digital dengan menggunakan memori yang dapat diprogram
untuk menyimpan intruksi. PLC sebagai alat kontrol otomatis juga mempunyai
banyak keuntungan antara lain :
1. Modifikasi mudah.
2. Disain perubahan dan penambahan dapat dilakukan dengan mudah lewat
software.
3. Aplikasi kontrol yang luas.
1. Bagian PLC
a. Central Processing Unit (CPU)
CPU merupakan otak dari PLC, yaitu tempat mengolah program sehingga
sistem kontrol yang telah dirancang akan bekerja sesuai program yang telah
dibuat.
b. Terminal Input Power
Merupakan terminal untuk memberikan tegangan sumber dari power supplay
ke CPU (100-240 VAC atau 24 VDC).
c. Terminal Pentanahan Fungsional (Fungsional Earth Terminal)
Merupakan terminal pentanahan yang harus diketanahkan jika menggunakan
sumber AC.
d. Terminal Output Power Supplay
xv
Sebuah CPM I 20 CDR dengan tegangan AC dan dilengkapi dengan output 24
VDC untuk mensupplay tegangan.
e. Terminal Masukan (Terminal Input)
Merupakan terminal yang menghubungkan PLC ke rangkaian input.
f. Terminal Keluaran
Merupakan terminal yang menghubungkan PLC ke rangkaian output.
g. Indikator PC
Indikator yang memperlihatkan atau menampilkan status operasi atau mode
dari PC
h. Terminal Pentanahan Pengaman (Protective Ground Terminal )
Merupakan terminal pengaman pentanahan untuk mengurangi risiko lanjutan
listrik.
i. Indikator Masukan (Indikator Input)
Menyala saat terminal input ON.
j. Indikator Keluaran (Indikator Output)
Menyala saat terminal output ON.
k. Peripheral Port
Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripheral lainnya, dengan
RS 232 (adaptor / RS422 ).
l. Exspansion I/O
Penghubung antara CPU ke exspansion I/O unit untuk menambah 12 input
dan 8 output ekstra.
Tabel 1. Indikator status pada CPU PLC CPM 1A
xvi
Indi
kato
r
Sta
tus
Keterangan
Power
ON
OFF
Power sedang disupplay keprogram consule
Power tidak dihubungkan keprogram consule
Run ON
OFF
Program consule sedang mengoperasikan mode
run atau monitor
Program consule ada dalam mode program atau
kesalahan total terjadi
ERROR ON
OFF
Kesalahan fatal terjadi (program consule berhenti
beroperasi )
Kesalahan yang tidak fatal terjadi (program
consule meneruskan operasi)
Alarm
COMM
OFF
ON
OFF
Mengindikasikan operasi manual
Data sedang di transfer lewat terminal peripheral
Data tidak sedang di transfer lewat terminal
peripheral
2. Programming Consule (PC)
PC berfungsi untuk memasukkan perintah atau program secara
berurutan ke dalam CPU. PC terdiri dari :
a. LCD Display
Menampilkan program atau perintah (relay) yang dimasukkan ke dalam CPU.
xvii
b. Metode Pilihan (Selector Mode)
Memilih mode operasi pada PLC yaitu mode RUN, mode PROGRAM dan
mode MONITOR.
RUN : digunakan untuk mengoperasikan program dengan mengubah
pada posisi monitor.
MONITOR : digunakan ketika mengubah nilai setting dari counter dan timer
pada saat PLC sedang beroperasi.
PROGRAM : digunakan untuk membuat program atau membuat modifikasi
atau untuk perbaikan program sebelumnya.
c. Tombol “Instruksi” (Instruction Keys)
Merupakan tombol untuk memasukkan perintah kontak yang akan digunakan.
Tombol tersebut antara lain :
1) LOUD
Gambar 1. Ladder diagram simbol LD
Perintah LD pada pembuatan program dimisalkan sebagai pengganti suatu
kontak NO dan merupakan perintah awal atau sebagai input pada
pembuatan program PLC.
xviii
2) AND
Gambar 2. Ladder diagram simbol AND
Perintah ini juga mempunyai logika sebagai kontak NO dan juga
mempunyai fungsi untuk menghubungkan seri dengan kontak dari
perintah sebelumnya.
3) OR
Gambar 3. Ladder diagram simbol OR
Sama halnya dengan perintah LD dan AND. OR juga dilogikakan sebagai
kontak NO, namun OR digunakan untuk memparalelkan dengan kontak
dari perintah sebelumnya.
4) OUT
Gambar 4. Ladder diagram simbol OUT
Perintah OUT diberikan sebagai hasil akhir dari perintah-perintah yang
diberikan. Perintah OUT akan dapat dilihat hasilnya dengan cara memberi
kode pada bit output, yang nantinya pada terminal output dapat
dihubungkan dengan alat listrik seperti Magnetic Contactor, lampu,
selenoid valve, dan sebagainya.
xix
5) FUN
Perintah-perintah yang tidak dapat diberikan pada tombol-tombol PC
dapat ditampilkan dengan menekan tombol FUN ini agar perintah yang
diinginkan dapat muncul pada layar monitor PC maka perintah FUN
diikuti dua digit angka dari kode perintah yang diinginkan (misalnya
DIFU adalah FUN 13, DIFUP adalah FUN 14, dan sebagainya).
6) TIM
Gambar 5. Ladder diagram simbol TIM
Timer pada rangkaian dapat diganti dengan perintah TIM untuk PC
sebagai rangkaian dalam PLC. Fungsinya sama dengan Timer yaitu
sebagai penunda waktu kerja kontak-kontak pada atimer yang
mengendalikan kontak lain atau output. Waktu yang dapat diatur pada
TIM adalah 0000 sampai 999,9 detik.
7) CNT
Gambar 6. Ladder diagram simbol CNT Counter atau penghitung merupakan suatu sinyal dari kerja masin yang
menjadi input dalam PLC. Perintah CNT juga sebagai penunda kerja
kontak CNT yang mengendalikan kontak lain atau output. Pada CNT
bukan waktu yang dihitung melainkan jumlah sinyal yang menjadi input
TIM N
SV
CNT N
SV
xx
dari CNT itu sendiri. Input yang dihitung CNT dalam PLC antara 0000
sampai 999,9 kali hitungan sinyal input. CNT dapat di reset bila akan
dihentikan kerjanya dan akan bekerja menghitung dari awal bila reset
sudah terbuka dan sinyal input ada yang masuk.
Catatan : Pada PLC type CPM 1A mempunyai TIM dan CNT sebanyak
128 (000 s/d 127) bila menggunakan TIM dan CNT dalam satu CPU, tidak
boleh memilih kode yang sama, misal TIM 001, maka CNT harus berkode
selain CNT 001.
8) NOT
Gambar 7. Ladder diagram simbol NOT
Fungsi NOT digunakan bersamaan dengan perintah LD, AND dan OR,
sehingga akan mengubah logikasnya dari kontak NO menjadi kontak NC.
9) HR / IR
Holding Relay / Internal Relay digunakan untuk mempertahankan kondisi
kerja rangkaian PLC yang sedang dioperasikan apabila terjadi gangguan
pada sumber tegangan (menyimpan kondisi kerja PLC).
Yang membedakan HR dan IR yaitu jika listrik mati lampu nyala sistem
langsung ON tanpa menekan tombol ON lagi, sedangkan IR jika listrik
mati, sistem akan tetap mati.
10) TR
xxi
Pada pemprograman yang relatif kompleks, banyak dijumpai ladder
diagram dengan banyak titik percabagan, dalam hal ini diperlukan
tambahan instruksi untuk titik percabangan dengan menggunakan
Temporary Relay (TR).
11) SFT
Shift Register difungsikan untuk menggeser data dari bit yang paling
rendah ke bit yang paling tinggi (dalam data terdapat 16 bit), perintah shift
dapat ditampilkan dengan perintah FUN 10.
12) SHIFT
Tombol ini digunakan untuk fungsi lebih dari tombol tekan kontak,
channel, play dan record, selain itu juga menampilkan fungsi angka heksa
desimal pada tombol 0-9 (A-F).
13) SRCH
Tombol SRCH (Search) ini berfungsi untuk mencari atau melacak yang
ada program untuk ditampilkan pada monitor PC.
14) INS
Tombol INS (insert) ini digunakan untuk menyimpan suatu perintah pada
program yang lebih dibuat karena ada perintah yang belum dibuat atau
terlewati atau mungkin juga untuk menyisipkan, menambah, memperluas
program
15) DEL
Delete untuk menghapus perintah pada program yang telah dibuat,
dikarenakan perintah tersebut tidak digunakan atau salah.
xxii
d. Tombol-tombol operasi (Operation Keys)
Adalah tombol-tombol untuk memasukkan perintah rele yang akan digunakan.
e. Tombol-tombol Nomor (Numeric Keys)
Adalah tombol-tombol untuk memasukkan nomor-nomor kontak rele dan nilai
pewaktu maupun counter.
3. Spesifikasi dan Karateristik PLC
Pada pembuatan rancang bangun maket pengendali instalasi rumah tinggal
yang digunakan adalah PLC dengan spesifikasi dan karateristik sebagai berikut :
Spesifikasi
Merek : OMRON sysmac series CPM 1 A
Model : 20 CDR A
Tegangan supply : 100 – 240V AC
Frekwensi : 50 – 60 HZ
Daya : 30 VA
Arus input : 5 m A / 12 mA
Tegangan output : 24 V DC (RCS), 250 V AC (GEN)
Arus output : 2A max / P 4A max / C , 12 A max / V
Karateristik
metode kontrol : metode meyimpan program
Bahasa pemograman : ledder diagram
Panjang intruksi : 1 set tiap intruksi (1 –5 ) word / intruksi
Kapasitas program : 2048 word
Max I / O point :50
xxiii
Output :8 buah
Input : 12 buah
Kecepatan : 0,72 – 16,5 ms
4. Masukan PLC
Keadaan saklar pada diagram ladder terpengaruh pada dua hal yaitu saklar
eksternal dan saklar internal. Pada saklar internal kontak-kontak dipengaruhi oleh
relay internal yang terdapat pada PLC dan kontak tersebut menjadi saklar NO dan NC
dari relay tersebut. Sedangkan pada saklar eksternal dipengaruhi oleh saklar-saklar
eksternal yang dipasang melalui modul PLC. Berbagai macam saklar eksternal,
diantaranya dalam bentuk saklar atau berupa sensor.
5. Keluaran PLC
Kontak-kontak pada diagram ladder akan mempengaruhi keluaran internal dan
eksternal. Untuk keluaran internal dapat berwujud relay internal, timer (pewaktu),
counter (penghitung) dan sebagainya. Untuk keluaran eksternal dapat berupa keluran
atau piranti yang dapat dikendalikan.
Catu Daya
Catu daya adalah pesawat atau alat yang mampu mengubah tegangan arus
bolak balik menjadi tegangan arus searah (DC). Rangkaian kontrol elektronika atau
PLC merupakan alat bantu didalam sistem pengontrolan. Ia tidak dapat bekerja dan
berfungsi sebagaimana mestinya tanpa adanya catu daya sebagai pemberi tegangan
arus searah, komponen utamanaya adalah trafo penyearah dan penyaring . Skema
blok catu daya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Trafo Penyearah Penyaring Output
xxiv
Gambar 8. Skema blok catu daya
Gambar 9. Power Supply dengan 2 Regulator
C.Rele
Rele adalah sebuah saklar elektromagnetik yang dapat mengubah kontak –
kontak saklar sewaktu kumparan mendapatkan arus listrik. Rele yang merupakan
aplikasi dari elektromagnetik ini tersusun dari sebuah kumparan kawat beserta
sebuah inti besi lunak. Dua komponen utama relai ini dilengkapi dengan armatur
dan kontak – kontak.
Pada waktu arus kontrol kecil melewati kumparan, inti besi lunak akan
dimangnetisasi. Besar induksi magnet ini akan ditentukan oleh bahan zat yang dilalui
oleh garis – garis medan magnet. Medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik,
besarnya juga dipengaruhi oleh kuat lemahnya arus listrik, pada jarak yang dilalui
arus listrik, dan jarak kawat yang dilalui arus listrik itu sendiri.
Setelah inti besi lunak termagnetisasi, maka inti besi ini akan menarik armatur
sehingga kontak - kontak dapat terhubung. Dengan memanfaatkan gerakan armatur
- +
Com
+
Motor
DC
+
-
220 v
Power 3A
220 µf/16v
- Lamp
u
Reg
ula
torr
Reg
ula
tor
xxv
ini banyak rele yang diproduksi dengan berbagai variasi kontak – kontak. Biasanya
kontak akan berhubung pada saat rele bekerja sering disebut normally open (NO),
sedangkan kontak yang membuka saat rele bekerja disebut normally close (NC).
Saat arus listrik tidak mengalir dalam kumparan maka inti besi lunak tidak
bersifat magnet lagi sehingga armatur terlepas diikuti juga lepas atau terhubungnya
kontak – kontak seperti keadaan semula. Berikut ini adalah simbol yang sering
digunakan untuk mengambarkan sebuah rele dan kontruksi sebuah rele.
Gambar 10. Rele (a) Simbol (b) Kontruksi
C. Limit Switch
Saklar batas atau limit switch (LS) merupakan saklar yang dapat dioperasikan
baik secara otomatis maupun manual. Limit switch yang bekerja secara otomatis
adalah jenis limit switch yang tidak mempertahankan kontak, sedangkan limit switch
yang bekerja manual adalah limit switch yang mempertahankan kontak. Kontak –
kontak pada limit switch sama seperti kontak – kontak yang terdapat pada tombol
tekan yaitu mempunyai kontak normally open (NO) dan kontak normally close (NC).
xxvi
Kedudukan kontak dan bentuk dari limit switch dapat diperlihatkan seperti
pada gambar. Limit switch yang tidak mempertahankan kontak akan bekerja apabila
ada benda yang menekan rollernya, sehingga kedudukan kontak akan NO menjadi
NC dan kontak NC menjadi NO. Jenis limit switch ini banyak dipergunakan untuk
pengoperasian motor secara otomatis.
Gambar 11.Kedudukan kontak limit swicth
D.MOTOR DC Motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga
listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik dimana tenaga gerak
tersebut merupakan putaran rotor. Prinsip dasar motor arus searah adalah, apabila
sebuah kawat berarus diletakkan diantara kutub magnet (U -S), maka pada kawat itu
akan bekerja suatu gaya yang menggerakkan kawat tersebut. Bila arus listrik yang
mengalir dalam kawat arahnya menjauhi kita (maju ), maka medan - medan yang
terbentuk disekitar kawat arahnya searah dengan putaran jarum jam. Sebaliknya jika
arus listrik yang mengalir dalam kawat arahnya mendekati kita (mundur ) maka
medan –medan mangnet yang terbentuk disekitar kawat arahnya akan berlawanan
dengan putaran jarum jam. Pada setiap konduktor yang mengalirkan arus mempunyai
medan mangnet disekelilingnya. Arahnaya dapat ditentukan dengan aturan dengan
tangan kanan, dimana kuat medan tergantung pada besarnya arus yang mengalir
xxvii
dalam konduktor. Bahwa konduktor yang mengalirkan arus dalam medan mangnet
cenderung bergerak tegak lurus terhadap medan.
xxviii
BAB III
PEMBUATAN ALAT
Perincian Alat dan Bahan
Perancangan sistem kendali mengunakan programmeable logic control pada instalasi
rumah tinggal adalah suatu sistem pengendali terprogram dalam mengatur untuk menghidupkan
dan mematikan seluruh instalasi rumah. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan hanya
dalam sebatas pembuatan minitur rumah antara lain :
Alat
Solder
Gergaji
Pisau carter
Gunting
Pengaris
Bahan
Kertas karton 1m2 4 buah
- Kayu 5m 1 buah
- Lampu 2,5 volt 8 buah
- Fiting 8 buah
- Kabel serabut 15 m
- Motor DC 12 volt 1 buah
- Relai 12 volt 2 buah
- Limith switch 2 buah
- Tenol secukupnya
- Soket 15 buah
- Sedotan minuman secukupnya
- Lem kayu 1 buah
- 1 set cat poster 1set
19
xxix
- Tusuk gigi 3 bungkus
- Kain 10x 13 cm 1buah
- Pensil 2 buah
- Penghapus 2 buah
- Benang 17cm
- pegas 1 buah
Langkah pembuatan miniatur
Langkah pembuatan miniatur secara garis besar terbagi menjadi 3 bagian, yaitu
pembuatan boks tempat miniatur, pembuatan miniatur rumah dan pemasangan komponen ke
miniatur.
1. Pembuatan boks
Pembuatan boks terbuat dari kertas karton yang berukuran 40x 40 cm
dengan tinggi 2,5 cm. Alasan pemilihan bahan ini karena mempunyai sifat yang
ringan dan untuk sisi – sisi bok dilapisi dengan kayu sesuai dengan panjang kertas
karton. Kegunanan dari kayu ini sebagai penyangga agar boks ini kuat untuk
menahan beban dari miniatur rumah. Alat dan bahan yang digunakan dalam
pembuatan boks antara lain :
Penggaris
Pensil
Pisau carter
Gergaji
Kertas karton
Lem kayu
Kayu
Bahan – bahan yang sudah siap kemudian dilem dengan mengunakan lem
kayu. Lihat gambar dibawah.
xxx
50 cm Panel bok
4,5 cm
40 cm
Gambar. 12 Pembuatan bok
2. Pembuatan miniatur rumah
Pembuatan miniatur rumah menggunakan kertas karton yang berukuran 30
x 30 cm yang didalamnya terdapat bahan kayu yang digunakan sebagai rangka.
Pembuatan miniatur ini harus sesuai dengan denah rumah yang ingin dibuat.
30 cm
Kamar mandi Dapur
K. Tidur 2 R. keluarga 30
Ruang tamu K. Tidur 1
Teras
Gambar.13 Denah rumah
3. Pemasangan komponen ke miniatur
Pemasanagan komponen kerangkaian dilakukan dengan pedoman sebagai
xxxi
berikut :
a. Persiapkan komponen dan gambar instalasi rumah yang akan di buat.
b. Pasang kabel didalam sedotan minuman sesuai dengan gambar pada pengawatan.
c. Pasang semua komponen lampu, fiting , motor, limit switch
didalam miniatur yang akan dibuat.
d. Pemasangan tirai menggunakan kawat digunakan sebagai panjang lintasan
dan kayu sebagai penyangga
e. Sambung kabel dengan fiting menggunakan solder yang sudah dipanasi.
no nc
c
no nc c
O O O O Power
O O O O OLED
OMb
OMt
OLst OLsb O (-)
Gambar 14. Gambar pengawatan
M
xxxii
BAB IV
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
A. Prinsip Kerja Sistem pengendali instalasi listrik menggunakan PLC pada rumah tinggal terdapat 4
pengkondisian masing - masing prakondisi terdapat saklar, untuk prakondisi I menggunakan
saklar 02, prakondisi II menggunakan saklar 03, prakondisi III menggunakan saklar 04, prakondisi
IV menggunakan saklar 05. Masing – masing prakondisi terdapat 4 saklar yang mempunyai timer
yang berbeda – beda. Tekan saklar 00 untuk mulai program dan saklar 01 untuk mengakhirti
program.
Jika pengendali pada prakondisi dikehendaki pada jam 21.00 maka yang diperlukan
adalah prakondisi I masukan kondisi I .1 ( saklar 02 dan 08 ditutup ) dengan demikian T1 akan
bekerja mengendalikan kondisi I dengan waktu 10 detik yaitu tirai menutup, lampu teras, lampu
tamu menyala. Sedangkan pengendali menghendaki bekerja pada pukul 20.00 maka yang
diperlukan adalah prakondisi I.2 ( saklar 02 dan 09 ditutup ) dengan demikian T2 akan
mengendalikan kondisi I. Kondisi I selesai baik itu dimulai dari I.1 I.2, timer T1 atau T2 maka
dengan sendirinya memasuki prakondisi II. 4 ( T8 hidup mengendalikan kondisi II )pada jam
22.00 – 04.3 ( waktu simulasi 60 detik ) yaitu lampu tengah hidup.Dari prakondisi II.4 atau timer
T8 dengan sendirinya akan memasuki prakondisi III.2 (T10 hidup mengendalikan kondisi III )
pada jam 04.00 – 06.00 (waktu simulasi 60 detik) yaitu lampu kamar tidur 1 dan , lampu kamar
mandi, dan lampu dapur.
Dari prakondisi III.2 atau timer T10 dengan sendirinya memasuki prakondisi IV.4 ( T14
hidup mengendalikan kondisi IV ) pada jam 06.00 – 18.00 ( waktu simulasi 60 detik ) yaitu tirai
membuka. Dari prakondisi IV.4 atau T14 akan kembali kekondisi I.4 pada jam 18.00 – 22.00 (
waktu simulasi 60 detik ) yaitu tirai menutup, lampu teras, lampu tamu menyala. Dengan demikian
pengendali ini bisa bekerja pada masing – masing bagian prakondisi.
Tabel 2. Pengkondisian
Pengkondisian Keterangan
Kondisi I
Kondisi II
Kondisi III
Kondisi IV
Tirai menutup, lampu ruang tamu dan lampu teras
menyala.
Lampu tengah menyala.
Lampu kamar tidur 1 dan 2 , lampu kamar mandi
dan dapur menyala.
Tirai membuka
Sistem pengendalian instalasi listrik menggunakan PLC terdapat 4 pengkondisian dengan
seting waktu yang berbeda - beda, pada melaksanakan simulasi, waktu diatur dengan satuan detik.
Tabel 3. Kondisi waktu
Kondisi Saklar
ON
Jam Timer Waktu
(detik)
Keterangan Waktu
simulasi
I 02 08
09
10
11
21.00 – 22.00
20.00 – 22.00
19.00 – 22.00
18.00 – 22.00
T1
T2
T3
T4
3.600
7.200
10.800
14.400
Tirai menutup,
lampu ruang tamu,
lampu teras
menyala.
10 (detik)
20 (detik)
30 (detik)
60 (detik)
xxxiii
II 03 08
09
10
11
04.00 – 04.30
02.00 – 04.30
00.00 – 04.30
22.00 – 04.30
T5
T6
T7
T8
1.800
9.000
16.200
23.400
Lampu teras
menyala
10 (detik)
20 (detik)
30(detik )
60 (detik)
III 04 08
09
05.00 – 06.00
04.00 – 06.00
T9
T10
3.600
5.400
Lampu kamar tidur
1 dan 2, lampu
kamar mandi dan
dapur menyala.
30(detik )
60 (detik)
IV 05 03.00 – 18.00
12.00 – 18.00
09.00 – 18.00
06.00 – 18.00
T11
T12
T13
T14
21.600
32.400
39.600
43.200
Tirai membuka 10 (detik)
20 (detik)
30(detik )
60 (detik)
Tabel 4. Input
Input Keterangan
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
Saklar start
Stop
Saklar prakondisi I
Saklar prakondisi II
Saklar prakondisi III
Saklat prakondisi IV
Limit switch tutup
Limit swicth buka
Saklar kondisi I, II, III, IV
Saklar kondisi I, II, III,IV
Saklar kondisi I, II, IV
Saklar kondisi I, II, IV
Tabel 5. Output
Output Keterangan
1000
1001
1002
Tirai menutup
Lampu teras
Lampu ruang tamu
xxxiv
1003
1004
1005
1006
1007
Lampu tengah
Lampu kamar tidur 1 dan 2
Lampu kamar mandi
Lampu ruang dapur
Tirai membuka
C. Pembahasan
Pengendali instalasi listrik menggunakan Programmeable logic control dalam pengaturan
timer antara 000 sampai dengan 9999 scan time nomor timer yang dapat dipakai antara 00 sampai
dengan 127. Seting waktu yang digunakan dalam Programmeable logic control adalah scan.
1 detik = 10
1 scan time
Contoh
1. Jika pada kondisi I terdapat waktu seting pada saklar 02 dan 10 dengan waktu 300 scan = 30
detik.
2. Jika pada kondisi II terdapat seting waktu program pada saklar 03 dan 11 dengan seting program
600 scan = 60 detik.
xxxv
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari keseluruhan data yang telah diuraikan diatas maka kesimpulkan akhir yang dapat
ditarik oleh penulis adalah
Progrmmeable logic control adalah suatu alat yang dapat direalisasikan pada sistem kendali lampu
dan tirai pada jendela rumah tinggal.
B. Saran
Untuk menyempurnakan pengendalian instalasi listrik rumah tinggal menggunkan PLC
yang telah dibuat maka diperlukan saran – saran adalah sebagai berikut :
1. Perlu perhatikan pada masalah pemasangan instalasi listrik. Pisahkan antara instalasi power
dengan instalasi kendali sehingga PLC dan pengguna aman.
2. Karena keterbatasan arus, kontak output PLC maka untuk beban yang besar harus dipakai rele.
3. Untuk memenuhi kontinuitas sumber daya PLC gunakan sumber tegangan cadangan.
4. Besar kemungkinan untuk dikembangkan, yang dikendalikan bukan hanya lampu dan tirai
tetapi juga pesawat TV dan shower.
DAFTAR PUSTAKA
Tim instruktur Listrik.2004. Modul Sarana Pelatihan PLC. Semarang : BLKI.
Omron .1997. CPMA 1A Programmeable controller Operation Manual
Omron Asia Pasifik PTELTD.
Penfold. RA. 1986. Dasar – Dasar Elektronika Untuk Pemula . Bandung : Pionir.
Wasito s. 2001. Vademikum Elektronika . Jakarta: Gramedia.
xxxvi