Upload
danang-erwanto
View
46
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Program Studi Teknik Elektro,Fakultas Teknik
Universitas Islam Kadiri - Kediri
ALAT PENGENDALI INDUSTRI
(MK. ELEKTRONIKA INDUSTRI)
Danang Erwanto, ST
Alat pengendali adalah komponen yang mengatur daya yang diberikan pada beban listrik
Semua komponen yang digunakan pada rangkaian pengendali motor dapat dibuat dalam tingkatan baik sebagai alat pengendali-primer maupun pengendali-penunjuk
ALAT PENGENDALI UTAMA DAN PILOT
Contoh alat pengendali penunjuk seperti relay atau kontaktor yang mengaktifkan rangkaian daya, mengatur operasi.
Yang termasuk alat penunjuk adalah tombol tekan, saklar aliran, saklar tekanan
ALAT PENGENDALI UTAMA DAN PILOT
Saklar manual adalah saklar yang dikontrol dengan tangan
Contohnya adalah :
Saklar Togel Saklar Geser Saklar DIP
SAKLAR MANUAL
Adalah saklar yang dioperasikan dengan tombol-tombol otomatis, misalnya tekanan, suhu, posisi.
Jenisnya adalah:◦ Saklar limit◦ Saklar mikro◦ Saklar thermostat◦ Saklar tekanan◦ Saklar level
SAKLAR MEKANIS
Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering berfungsi untuk mengukur magnitute sesuatu.
Sensor merubah besaran mekanis, panas, kimia, sinar dll menjadi tegangan dan arus listrik
Sensor memegang peranan penting dalam sistem pengendalian proses pabrikasi moderen.
SENSOR
Sensor kedekatan (proximity sensor)
Sensor sinarSensor efek HallSensor ultrasonikSensor tekananSensor suhuSensor penyandi (encoder sensor)
JENIS-JENIS SENSOR
Adalah alat pilot yang mendeteksi adanya obyek tanpa kontak fisik
Sensor tersebut adalah alat elektronis solid state yang terbungkus rapat untuk melindungi terhadap pengaruh getaran, cairan, kimiawi, korosif yang berlebihan yang sering dijumpai di industri
Sensor kedekatan (proximity sensor)
Sensor ini dipakai jika :◦Obyek yang dideteksi terlalu kecil
◦Diperlukan respon yang cepat◦Obyek harus dirasakan melalui rintangan non logam seperti gelas, plastik, kertas karton
◦Lingkungan yang berbahaya
Sensor kedekatan (proximity sensor)
Jenisnya :◦Sensor kedekatan induktif,jika obyeknya
adalah logam .Terdiri dari kumparan, osilator, rangkaian detektor dan output elektronis. Kelemahannya sensor ini tidak sensitif terhadap kelembaban, debu dsb.
◦Sensor kedekatan kapasitif. Obyeknya dapat konduktif atau non konduktif.Sensor ini dapat diaktifkan dengan bahan non konduktif seperti kayu, tepung, gula, dsb.
Sensor kedekatan (proximity sensor)
Photovoltaic/sel solar adalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar menjadi energi listrik
Sensor Sinar
Sel solar silikon yang moderen merupakan sambungan PN dengan lapisan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, sehingga menghasilkan tegangan dc yang kecil. Tegangan ouput adalah 0.5 V per sel pada sinar matahari penuh.
Sensor Sinar
Ada 2 jenis sensor fotolistrik untuk merasakan posisi, masing-masing memancarkan sinar (inframerah/laser):◦Jenis reflektif,untuk mendeteksi sinar yang dipantulkan dari target
◦Jenis Through beam, untuk mengukur perubahan jumlah sinar yang disebabkan oleh target yang menyerang sumbu optik
Sensor Sinar
Sensor fotolistrik dapat melakukan beberapa mekanisme deteksi :◦Deteksi tanpa kontak◦Deteksi target dari bahan sebenarnya
◦Deteksi jarak jauh◦Respon kecepatan tinggi◦Diskriminasi warna◦Deteksi sangat cermat
Sensor Sinar
Pada kebanyakan sensor ini digunakan Light Emitting Diode (LED) untuk mentransmisikan, dan fototansistor untuk penerima sumber
Salah satu aplikasi dari sensor fotolistrik yang cukup penting adalah teknologi bar code reader
Sistem bar code terdiri dari simbol kode batang, scanner, dan decoder
Sensor Sinar
Ada beberapa jenis kode batang, contohnya untuk kode standar pengecer makanan kemasan (The Universal Product Code-UPC), lihat contoh.
Sensor Sinar
Scanner kode batang adalah mata dari sistem pengumpulan data.
Sumber cahaya didalam scanner akan menyalakan simbol kode batang, batang2 menyerap sinar dan spasi akan memantulkan sinar.
Detektor foto kemudian mengumpulkan sinar pada bentuk pattern sinyal elektronik yang menyajikan simbol yang tercetak
Decoder menerima sinyal dari scanner dan mengubah data menjadi data karakter yang mewakili simbol.
Sensor Sinar
Dirancang untuk merasakan adanya obyek magnetis, biasanya magnet permanen
Digunakan untuk mendeteksi posisi komponen
Elemen Hall adalah bahan semi konduktor yang kecil, tipis dengan irisan rata
Sensor Efek Hall
Apabila arus dilewatkan melalui irisan dan tidak ada medan magnet, tegangan yang dihasilkan 0
CARA KERJA SENSOR EFEK HALL
Apabila magnet dibawa menutup bahan semi konduktor, maka lintasan akan terganggu. Distorsi akan menyebabkan elektron bergerak ke kanan menghasilkan diantara sisi alat.
Rangkaian terintegrasi digital efek Hall digunakan pada saklar proximity
Selain itu, dapat digunakan juga untuk mengukur kecepatan
CARA KERJA SENSOR EFEK HALL
Sensor ini bekerja dengan mengirimkan gelombang menuju target dan mengukur waktu yang diperlukan pulsa untuk melenting kembali
Waktu yang diperlukan oleh gaung untuk kembali ke sensor berbanding lurus dengan jarak atau tinggi obyek, sebab suara mempunyai kecepatan konstan
SENSOR ULTRASONIK
Sinyal gaung yang kembali secara elektronis diubah menjadi output menjadi 4 sampai 20 mA, yang mensuplai kecepatan aliran yang dimonitor ke alat kontrol eksternal
Cairan, obyek padat, tekstil, butiran dapat dideteksi dengan alat ini
Cara Kerja Sensor Ultrasonik
Ukuran ketegangan didasarkan prinsip bahwa tahanan penghantar berubah dengan panjang dan luas penampang
Gaya yang diberikan kawat menyebabkan kawat bengkok, sehingga aksi pembengkokan kawat akan merubahn tahanannya secara fisik
Perubahan tahanan ini diberikan pada rangkaian jembatan untuk mendeteksi perubahan kecil pada tahanan kawat
SENSOR TEKANAN
Sel tahanan kawat beban biasanya menggunakan baja dan kawat yang peka terhadap ketegangan
Karena sel dibebani maka logam memanjang atau mengulur dengan lembut. Ukuran rentangan ini bisa beberapa gram-jutaan pounds
SENSOR TEKANAN
Ada empat jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :◦ Termocouple,◦ Detektor suhu tekanan (Resistance Temperatur
Detector=RTD), ◦ termistor, dan ◦ sensor IC
SENSOR SUHU
Termocouple pada dasarnya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las
Perbedaan suhu antara sambungan akan menimbulkan rentang suhu
Alat ini banyak digunakan untuk mengontrol suhu open atau tungku
THERMOCOUPLE
Konsep utama RTD adalah pada tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu
Platina adalah bahan yang paling sering digunakan karena ketahanan suhunya tinggi, linierbilitasnya, stabilitas dan reproduksibilasnya
RESISTANCE TEMPERATURE DETECTORS
Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif
Karena suhu meningkat maka tahanan menurun dan sebaliknya
Termistor sangat peka terhadap perubahan suhu yang kecil
THERMISTOR
Menggunakan chip silikon untuk elemen perasanya
Meskipun range suhu terbatas tetapi mampu menghasilkan output yang sangat linier
INTEGRATED CIRCUIT (IC)
Tachnometer umumnya menunjuk pada magnet permanen kecil dari generator DC
Ketika generator diputar maka generator menghasilkan tegangan DC berbanding lurus dengan kecepatan
Tachnometer dirangkai dengan motor, umumnya digunakan pada aplikasi pengendali kecepatan motor
SENSOR KECEPATAN
Termocouple RTD Termistor IC
Kekuatan
Self powered Paling stabil Output tinggi Output paling tinggi
Sederhana Paling akurat Cepat Paling linier
Kasar Lebih linier Murah
Murah
Banyak macamnya
Range suhu luas
Kelemahan
Tidak linear Mahal Tidak linier T<200oC
Tegangan rendah Memerlukan suplai daya
Range suhu terbatas
Memerlukan suplai daya
Memerlukan referensi
Tahanan absolut rendah
Rentan Lambat
Kurang stabil Self heating Memerlukan suplai daya
Self heating
Kurang sensitif Self heating Konfigurasi terbatas
KOMPARASI