Kesimpulan Dari Perbedaan PID dan PLC yang Mudah Dipahami

    Selamat Pagi Sahabat SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis) Blog. Ini blog yang membahas tentang matakuliah teknik elektro mulai yang dasar sampai yang rumit. Kebanyakan membahas tentang TEKNIK KONTROL OTOMATIS. Baik disini saya akan posting singkat yang mana di postingan sebelum-sebelumnya sudah lengkap membahas PID dan PLC. Tapi, ngomong-ngomong kalian sudah paham betul tentang PID (Propotional Integral Derivative) Controller VS PLC (Programmable Logic Controller)? Kalau masih bingung. Bisa banget baca penjelasan sesingkat-singkatnya di bawah ini.

Gambar. PLC or PID

(Sumber: linkendi com)

Read More

Ringkasan Dasar-dasar Elektronika Lengkap Beserta Komponen Dasar Elektronika

    Selamat malam sahabat SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis). Pada kesempatan yang sangat bagus ini saya akan membahas tentang Dasar-dasar Elektronika beserta Komponen Dasar Elektronika. Saya mau membahas dasar elektro ini. Karena ini sangat penting dari segi keilmuan zaman sekarang yang  berbau teknik elektro semakin kedepannya semakin maju dan canggih. Menurut saya juga jika kalian bisa membuat karya tapi tidak tau dasarnya itu sangat fatal sekali.

Gambar 1. Rangkaian Elektro dari Hitachi J100

(Sumber:id wikipedia)

    Perkembangan dunia elektro semakin hari semakin berkembang, zama pun ikut berubah dengan di ikuti perkembangan teknik semakin canggih. Di kehidupanpun tidak luput dari yang namanya barang elektronik yang semakin wah akan kecanggihannya. Tapi, seiring berkembangnya dunia elektro. Banyak sekali orang yang masih awam yang namanya dasar elektro. padahal ilmu ini sangat penting sekali untuk anda yang ingin membuat sesuatu alat yang bermanfaat untuk orang banyak. Dengan ilmu dasar elektro pula, nantinya kita bisa merancang pembuatan sirkuit dalam skala dasar maupun lebih kompleks.

   Sudah tau sama elektronika itu?

   Elektronika adalah ilmu yang mempelajari tentang aktivitas elektron dalam ruang hampa atau ruang yang berisi gas bertekanan rendah, seperti tabung hampa, tabung gas, semikonduktor dari superkonduktor beserta kebermanfaatannya. Sedangkan yang dimaksud elektronik adalah alat yang dibuat berdasarkan prinsip elektronika. Sesuatu atau benda yang menggunakan piranti-piranti yang dibentuk atau bekerja atas dasar elektronika.

   Jenis-jenis komponen dasar yang perlu kalian tau beserta prinsip kerjanya.

1. Resistor

 

    Resistor merupakan komponen dasar elektronika yang sering dipakai untuk meristansi / batasan jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian. Resistor bersifat resistif yang terbuat dari bahan karbon. Dari hukum Ohms dilihat, kalau resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melalui rangkaian. Satuan resistansi pada resistor disebut Ohm dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

Gambar 2. (a) Resistor (b) Simbol Resistor

     Untuk menyatakan resistansi sebaiknya disertakan batas kemampuan dayanya. Berbagai macam resistor dibuat dari bahan yang berbeda dengan sifat-sifat yang berbeda. Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan dalam memilih resitor pada suatu rancangan selain besar resistansi adalah besar watt-nya. Karena resistor bekerja dengan dialiri arus listrik, maka akan terjadi disipasi daya berupa panas sebesar W=I2R watt. Semakin besar ukuran fisik suatu resistor bisa menunjukkan semakin besar kemampuan disipasi daya resistor tersebut. Umumnya di pasar tersedia ukuran 1/8, 1/4, 1, 2, 5, 10 dan 20 watt. Resistor yang memiliki disipasi daya 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk kubik memanjang persegi empat berwarna putih, namun ada juga yang berbentuk silinder. Tetapi biasanya untuk resistor ukuran jumbo ini nilai resistansi dicetak langsung di badannya, misalnya 100Ω5W.

    Sebagai pembagi arus; jika sebuah resistor dipasang secara paralel maka akan menjadi pembagi arus listrik. imajinasinya jika sebuah resistor sebuah bendungan dan arus air yang mengalir maka anggaplah sebagai arus listrik. Umpamanya sebuah sungai terdapat dua bendungan yang digunakan untuk membagi air tersebut. Bendungan pertama sebagai resistor 1 dan bendungan kedua sebagai resistor 2. maka besarnya arus air tergantung dari besar kecilnya bukaan pintu bendungan yang anda buka.
     Semakin besar anda membuka pintu bendungan tersebut, semakin besar juga arus air yang akan melewati pintu bendungan tersebut, dan jika bukaan di tiap-tiap pintu bendungan tersebut sama besarnya maka arus air yang mengalir akan terbagi rata di kedua pintu bendungan tersebut. Sebagai penurun tegangan; contoh VCD/DVD yang seringkali mati karena rangkaian power supply ACMATIC yang rusak. Prinsip Sistem ACMATIK ini mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan cara penurunan tegangan, maka resistor inilah yang berfungsi menurunkan tegangan dalam Watt yang lebih besar.jika resistor putus/terbakar dan tidak diganti dengan yang baru, maka resistor tidak bisa disearahkan dengan dioda sehingga VCD/DVD pun mati bahkan anda pun bisa terkena kejutan listrik jika menyentuh rangkaiannya. Sebagai pembagi tegangan; jika resistor dipasang seri maka resistor

2. Kapasitor

     Kapasitor ialah komponen dasar elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor memiliki karakteristik meneruskan tegangan AC yang melaluinya dan menolak/menahan tegangan DC. Kapasitor sering berfungsi untuk menekan bahkan menghilangkan nois dan membantu membuat tegangan suplai menjadi semakin stabil.
     Pada dasarnya kapasitor adalah sebuah baterai, karena ada kesamaan antara baterai dan kapasitor, yaitu menyimpan tegangan dan arus listrik. Hanya saja kapasitor tidak memiliki kapasitas besar seperti pada baterai. Jadi kapasitor adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi menyimpan arus dan tegangan listrik dalam satu satuan waktu. besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor dinyatakan dalam farad. Pengertian lain kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik.

Gambar 3. (a) Kapasitor (b) Simbol Kapasitor

    Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatan-muatan positif dan negatif di awan. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas.
  Prinsip Kerja Kapasitor dapat dibedakan berdasarkan jenis kapasitornya, berikut ini ada beberapa macam jenis kapasitor, yaitu kapasitor keramik, kertas, kapasitor variable, kapasitor polister dan kapasitor elektrolit. Setiap masing-masing kapasitor memiliki fungsi yang sama yaitu sebagai komponen pasif elektronika yang memiliki fungsi menyimpan dan mengatur muatan listrik dengan jangka waktu tertentu yang terdiri dari dua konduktor yang sengaja dipisahkan oleh bahan penyekat atau bahan dielektrik (keping), kapasitor biasa disebut juga sebagai kondensator.
    Cara Kerja Kapasitor variabel adalah sebagai komponen menyimpan dan mengatur muatan listrik yang terdiri dari dua lempengan yang sejajar yang salah satu lempengannya adalah dielektrik, yang memiliki fungsi sebagai membantu memperbesar kapasitansi kondensator, kapasitor variabel dapat dibedakan menjadi dua jenis,yaitu variable capacitor (varco) yang menggunakan udara sebagai intinya, dan dioda varaktor yang memang pada dasarnya varaktor merupakan dioda yang sengaja dipasang terbalik yang dapat mengubah kapasitansi dengan memberikan tegangan reverse pada ujung bagian anoda dan katodanya.

3. LED

    Light Emitting Diode atau lebih dikenal dengan nama Lampu LED adalah lampu indikator yang memberikan tampilan visual dalam sebuah rangkaian elektronika, contoh sederhananya untuk menunjukkan adanya daya yang mengalir dalam suatu rangkaian. LED banyak kita temukan dalam banyak rangkaian dan perangkat-perangkat elektronika dengan berbagai jenis warna. LED yang terpasang diperangkat elektronik yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronik. Misalnya pada sebuah laptop atau perangkat komputer pasti anda temui lampu LED power dan LED indikator, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving dan masih banyak lagi.
    Lampu LED terbuat dari plastik mika dan dioda semi-konduktor dapat menyala jika dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC atau setara dengan aliran batery pada senter). lampu led mempunyai Bermacam-macam warna dan bentuk, karena disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya. Lampu LED sekarang sudah banyak digunakan untuk penerangan jalan, lampu lalu lintas dan interior/eksterior gedung.

Gambar 4. (a) LED (b) Simbol LED

      LED akan menyala bila ada arus listrik mengalir dari anoda menuju katoda. Pemasangan kutub LED tidak boleh terebalik karena apabila terbalik kutubnya maka LED tersebut tidak akan menyala. Led memiliki karakteristik berbeda-beda menurut warna yang dihasilkan. Semakin tinggi arus yang mengalir pada led maka semakin terang pula cahaya yang dihasilkan, namun perlu diperhatikan bahwa besarnya arus yang diperbolehkan 10mA-20mA dan pada tegangan 1,6V – 3,5 V menurut karakter warna yang dihasilkan. Apabila arus yang mengalir lebih dari 20mA maka led akan terbakar. Untuk menjaga agar LED tidak terbakar perlu kita gunakan resistor sebagai penghambat arus.

4. Induktor

   Induktor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan sebagai beban induktif bentuknya rangkaian gulungan kawat dengan menggunakan inti logam maupun ferit. Biasa digunakan sebagai filter. Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan Henry. 1 Henry= 1000 mH (miliHenry). Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh panjangnya induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya. Induktor dapat disamakan dengan kondensator, karena induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik.
   Di dalam induktor disimpan energi, bila ada arus yang mengalir melalui induktor itu. Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi.

 

Gambar 5. Induktor

     Jika seutas kawat tembaga diberi aliran listrik, maka di sekeliling kawat tembaga akan terbentuk medan listrik. Dengan aturan tangan kanan dapat diketahui arah medan listrik terhadap arah arus listrik. Caranya sederhana yaitu dengan mengacungkan jari jempol tangan kanan sedangkan keempat jari lain menggenggam. Arah jempol adalah arah arus dan arah ke empat jari lain adalah arah medan listrik yang mengitarinya.
    Jika arah arusnya berlawanan, kedua kawat tembaga tersebut saling menjauh. Tetapi jika arah arusnya sama ternyata keduanya berdekatan saling tarikmenarik. Hal ini terjadi karena adanya induksi medan listrik. Dikenal medan listrik dengan simbol B dan satuannya Tesla (T). Besar akumulasi medan listrik B pada suatu luas area A tertentu difenisikan sebagai besar magnetic flux.
    Apabila kawat tembaga itu dililitkan membentuk koil atau kumparan, jika kumparan tersebut dialiri listrik maka tiap lilitan akan saling menginduksi satu dengan yang lainnya. Medan listrik yang terbentuk akan segaris dan saling menguatkan. Komponen yang seperti inilah yang dikenal dengan induktor selenoid. Dari teori medan, dibuktikan bahwa induktor adalah komponen yang dapat menyimpan energi magnetik.

5. Transformator

     Transformator (trafo) adalah komponen dasar elektronika yang berfungsi memindahkan tenaga (daya) listrik dari input ke output atau dari sisi primer ke sisi sekunder. Pemindahan daya listrik dari primer ke sekunder disertai dengan perubahan tegangan baik naik maupun turun.
     Ada dua jenis trafo yaitu trafo penaik tegangan (stepup transformer) dan trafo penurun tegangan (stepdown transformer). Jika tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo stepup. Tetapi jika tegangan primer lebih besar dari tegangan sekunder, maka dinamakan trafo stepdown.
   Pada setiap trafo mempunyai input yang dinamai gulungan primer dan output yang dinamai gulungan sekunder. Trafo mempunyai inti besi untuk frekuensi rendah dan inti ferrit untuk frekuensi tinggi atau ada juga yang tidak mempunyai inti (intinya udara).

 

Gambar 6. Transformator

    Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum faraday yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Bila pada salah satu kumparan pada transformator diberi arus listrik bolak balik maka jumlah garis gaya magnet berubah ubah akibatnya pada kumparan primer terjadi induksi. Kumparan sekunder menerima garis gaya magnet dari kumparan primer terjadi yang jumlahnya juga berubah ubah. Maka pada kumparan sekunder juga timbul induksi dan akibatnya antara dua ujung kumparan terdapat beda tegangan.

6. Transistor 

    Transistor adalah komponen semikonduktor. Fungsi transistor yakni sebagai penguat, sebagai pemutus dan penyambung (saklar), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal dan bebagai fungsi lainnya. Transistor pun dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor bisa digunakan untuk sirkuit sakelar yang sederhana, dengan arus kecil yang dimasukkan melalui kaki basis maka akan mengalirkan tegangan dan arus yang lebih besar antara kolektor dan emitor.
   Fungsi transistor sebagai saklar. Dengan mengontrol bias dari transistor hingga komponen ini menjadi jenuh, akan menyebabkan seolah-olah diperoleh hubungan singkat diantara emitor dan kaki kolektor. Fenomena inilah yang dapat dimanfaatkan hingga transistor bisa dipakai sebagai saklar elektronika.
    Fungsi transistor sebagai penguat arus. Berdasarkan fungsi ini membuat transistor dapat digunakan dalam rangkaian power supply yang tegangannya diset. Dalam keadaan tersebut transisor haruslah terlebih dahulu dibias dengan tegangan yang konstan pada basisnya, tujuannya biar pada emitor menghasilkan tegangan yang tetap. Umumnya yang dipakai untuk mengontrol tegangan basis agar tetap adalah dioda zener.
    Fungsi transistor untuk menguatkan sinyal AC. Selain sebagai penguat arus, transistor juga bisa digunakan sebagai penguat tegangan pada sinyal AC. Untuk pemakaian transistor sebagai penguat sinyal digunakan beberapa macam teknik pembiasan basis transistor.

 

Gambar 7. (a) Transistor (b) Simbol Transistor

   Secara harfiah sendiri transistor merupakan gabungan dari dua kata yaitu transfer dan resistor yang dapat diartikan secara bebas sebagai pengalir arus atau pengatur aliran arus. Triode merupakan istilah yang memiliki arti tiga elektroda, dan didalam resistor sendiri memang memiliki tiga elektroda tersebut, yaitu basis atau dasar, emitor atau pemancar dan kolektor atau pengumpul. Transistor dapat mengalirkan arus listrik atau juga menguatkan tegangan dikarenakan memiliki ketiga elektroda tersebut. Fungsi lain dari transistor adalah sebagai saklar pemutus dan penyambung aliran listrik ketika pada dasar atau basis diberikan arus yang sangat besar. untuk cara kerja dari transistor sendiri tergantung dari transistor jenis apa yang digunakan.

Read More

Pengaplikasian Konsep Nyata Sistem Kontrol Pada Kehidupan Sehari-hari beserta Contoh dan blok diagramnya Lengkap!

    Selamat datang di blog SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis). Sebelumnya selamat hari raya idul adha untuk kalian yang merayakan. Pada kesempatan yang bagus ini penulis ingin menyampaikan sesuatu yang bermanfaat. reshared tugas kakak tingkat yang nyata ini. Apa itu? Jadi penulis ingin melengkapi pembahasan yang pernah saya bahas tentang Teori Sistem Kontrol Otomatis, Sistem Kendali Loop Terbuka dan Tertutup, dan dari yang manual sampai yang otomatis. Tapi semua hanya gambaran semu karena teori. Disini penulis akan mengulas contoh nyata sistem kontrol otomatis dalam kehidupan sehari - hari.

Gambar 1. Gambaran Contoh Sistem Kendali Pada Tangki

(Sumber: ikkholis27)

   Dalam kehidupan sehari-hari peralatan rumah tanpa di sadari ternyata berasal dari pengembangan teknik kontrol. Di bawah ini merupakan contoh dari peng-applikasian dari sistem kontol di kehidupan sehari-hari.

1. Sistem Kontrol Pada Toren Air

• Controlled variable : Level Air
  
• Reference value : Initial setting of sinker
• Comparison element : sinker
• Error signal : different settings
• Control unit : sinker
• Correction unit : switch
• Process : water level in tank
• Mesuring device : sinker

Mekanisme :
    Ketika air mencapai setengah dari level low (pemberat yang bawah) maka dua pemberat (sinker) akan menggantung dimana total beratnya akan mampu menarik switch yang ada pada switch body di bagian atas. Switch yang tertarik pemberat bikin kontak relay menjadi nutup dan arus listrik akan mengalir melalui kabel ke mesin pompa air yang kemudian mulai dan mengisi air ke dalam toren hingga mencapai high level.
    Ketika air hampir ke high level, maka pemberat bagian bawah itu akan ngambang dan saat level air mencapai setengah dari pemberat bagian atas, level switch akan kembali ke kondisi awal (dengan bantuan pegas yang berada di dalam switch body) sehingga kontak relay jadi open dan arus listrik terputus sehingga mesin pompa air stop otomatis.
    Batas toren pada level high dan level low ini dapat diatur sesuai kemauan, dengan mengatur ketinggian pada dua oemberat. Hanya dengan mengatur panjang talinya lalu kemudian dikencangkan kembali ikatannya.

2. Sistem Kontrol Smoke Detector

 

•  Controlled variable : Alarm
•  Reference value : Awal Setting Photo-cell
•  Comparison element : Light Source + Lens
•  Process : Light reflected by smoke particle
•  Mesuring device : Photo-cell
•  Error signal : different setting
•  Control unit : Photo-cell
•  Correction unit : Receiver Lens

Mekanisme:

     Ketika Smoke detector dalam kondisi aktif, Light source akan menyala dan sinarnya akan diterima hingga Light Catcher. Lalu saat ada asap di ruangan tersebut dan asapnya masuk ke smoke detector, partikel dari asap tersebut akan memantulkan sebagian cahaya dari light source sehingga ada cahaya yang menuju ke photo-cell. Jika photo-cell menerima cahaya yang cukup sesuai dengan setting yang ditentukan maka alarm akan berbunyi.

3. Sistem Kontrol Pada Pintu Otomatis

 

     Pintu geser otomatis umumnya menggunakan sensor PIR (Passive Infra Red) yang mendeteksi panas tubuh. Pintu geser otomatis dengan sensor PIR adalah suatu piranti yang bisa menangkap kehadiran manusia atau objek hidup lainnya melalui temperatur tubuh yang dihasilkan. Pintu geser ini akan proses open secara otomatis saat ada objek hidup yang mendekat dan akan melakukan proses close setelah objek itu menjauh atau ketika tidak ada objek yang mendekatinya.

Cara Kerja:

    Saat manusia berada di posisi depan sensor PIR dalam keadaan diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang didapat oleh tubuh manusia. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan digambarkan hampir sama dengan kondisi lingkungan di sekitarnya. Ketika manusia itu bergerak, maka tubuhnya akan mendatangkan pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang beragam sehingga menghasilkan panas yang tidak sama. Panas yang dihasilkan ini akan dideteksi sensor Pyroelectric dan diubah dalam bentuk arus yang berbeda-beda.
      Arus yang sudah diperoleh akan diteruskan menuju ADC (Analog to Digital Converter) setelah itu, dilanjutkan ke microcontroller. Microcontroller mengolah sinyal dari ADC kemudian menentukan aksi yang harus dikerjakan, yaitu membuka atau menutup pintu. Hasil ini dikirimkan dalam bentuk sinyal digital selanjutnya harus diubah oleh DAC (Digital to Analog Converter) supaya bisa dipahami sistem aktuator.

     Pada sistem pintu geser otomatis ini dipakaikan motor DC sebagai aktuator untuk mengaktifkan  pintu supaya bergeser. Tegangan yang dihasilkan DAC umumnya hanya 0 sampai 5 Volt sehingga diperlukan catu daya tambahan sebesar 12 VDC untuk dapat menggerakan motor DC.
Di bawah ini merupakan blok diagran proses kerja pintu geser:

Sistem Kontrol:

    Pintu Geser Otomatis menggunakan sensor infra merah ini terdiri atas beberapa komponen yaitu :
1. Rangkaian Sensor
   Berfungsi sebagai indikator ada atau tidak adanya objek yang dideteksi. Rangkaian sensor tersebut terdiri atas: Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.

2. Microcontroller
    Berisi program aplikasi yang berfungsi untuk mengendalikan kinerja keseluruhan sistem.
3. Rangkaian Driver Motor
   Berfungsi sebagai pengendali polaritas motor DC (sehingga motor dapat digerakkan dengan dua arah untuk membuka dan menutup pintu).
4. Rangkaian Power Supply
   Berfungsi untuk mengubah arus 220 VAC menjadi tegangan 5 Volt DC yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian sistem kontroler dan sistem sensor serta tegangan 12Volt DC pada rangkaian sistem aktuator/motor.
5. ADC (Analog to Digital Converter)
  Berfungsi supaya sinyal masukkan bisa diolah oleh microcontroller dan DAC (Digital to Analog Converter) supaya sinyal keluaran microcontroller bisa dipahami oleh sistem aktuator.

4. Shell and Tube Heat Exchanger 

 

Mekanisme Kerja :

     Shell and Tube Heat Exchanger pada prakteknya digunakan untuk suatu proses misal pembuatan biodiesel yang melibatkan pemanasan air pada toleransi temperatur yang ketat. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka digunakanlah uap (biasanya dalam keadaan superheated) untuk memberikan kalor pada air yang menuju ke reaktor. Peran closed loop system disini adalah menjaga agar temperatur air yang dipanaskan tetap konstan pada temperatur tertentu misal 65 ± 1 oC. Caranya adalah dengan mengatur flowrate dari uap yang melalui mekanisme negative feedback yang diberikan oleh sinyal hasil pengukuran sensor temperatur RTD (Resistive Temperature Dependance).
     Apabila suhu air yang dipanaskan lebih besar dari suhu referensinya, maka kecepatan aliran uap akan dikurangi dengan dikirimkannya sinyal untuk menutup katup. Sedangkan apabila suhu air yang dipanaskan lebih kecil dari yang dimau, maka sinyal akan dikirimkan oleh RTD untuk proses open katup sehingga flowrate uap membesar. Dengan demikian meskipun ada gangguan (disturbance) pada elemen Plant yang menyebabkan proses pemanasan tidak berlangsung dengan sempurna, hasil dari pemanasan ini dapat diperbaiki secara otomatis dalam jangka waktu yang relatif singkat untuk memenuhi target temperatur air yang diinginkan.

Read More

Review Ulang Ringkasan PLC Hardware (Perangkat PLC Secara Gamblang) Mudah di Pahami.

     Selamat siang - sore sahabat SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis) blog. Blog ini berisi tentang dunia seputar elektro. Sebetulnya kemarin admin mau posting. Sudah hampir selesai dan publikasi tapi, mendadak tulisannya lenyap tiba-tiba seperti terhapus sendiri. Sedih? sedih banget. Tapi, kalau bisa jangan terpuruk. Sebelumnya kami mengucapkan "Selamat Hari Raya Idul Adha Buat Kalian yang Merayakan Ya." Bissmillah juga do'akan penulis juga istiqomah kalau senggang bakalan aku bagikan apa saja yang berhubungan dengan elektro. Maaf jadi curhat.

    Baik, disini saya akan kami akan review ulang tentang PLC. 2 tahun yang lalu sudah saya ulas sedikit dan dasar-dasar PLC. Tapi pada postingan kali ini saya akan membahas lebih rinci lagi dan lengkap mengenai Perangkat PLC. dengan penjelasan yang mudah di pahami. Supaya catatan kuliah kalian gak bikin bingung.

 Gambar 1. PLC (Programmable Logic Controller)

(Sumber: en wikipedia)

     Masih ingat kalian sama pembahasan 2 tahun lalu. Saya saranin buat kalian yang ingin lanjut baca apa yang akan saya bahas ini. Kalian bisa baca-baca dulu di postingan saya yang judulnya "Ringkasan Tentang PLC". Tapi tetep saya bahas singkat tentang definisi dan jenis-jenis PLC secara garis besarnya saja ya.

Definisi

    Pengertian dari PLC (Programmabel Logic Controller) menurut NEMA (National Electrical Manufacturers Association - USA) adalah : "Alat elektronika digital yang menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi dan untuk menjalankan fungsi-fungsi khusus seperti : logika, sequence (urutan), timing (pewaktuan), penghitungan dan operasi aritmetika untuk mengendalikan mesin dan proses."
       Jadi pengertian yang paling mudah PLC adalah Komputer industri khusus untuk mmengawasi dan mengendalikan proses industri menggunakan bahas pemrograman khusus untuk kontrol  industri (ladder diagram), yang tahan terhadap banyak gangguan (noise, vibration, temperature, humidity).

Jenis-jenis PLC.

1. Tipe compact.

    Ciri-cirinya adalah :

• Seluruh komponen menjadi 1 (power supply, CPU, modul input-output, modul komunikasi)
•  Umumnya berukuran kecil (compact)
• Mempunyai jumlah input/output relatif sedikit dan tidak dapat diexpand
• Tidak dapat ditambah modul – modul khusus

     Berikut ini contoh PLC compact dari Allen Bradley.

Gambar 2. PLC compact Micro Logix dari Allen Bradley
(Sumber : Allen Braley, PLC MicroLogix Catalogue)

2. Tipe modular

    Ciri-cirinya adalah:

• Komponen-komponennya terpisah ke dalam modul -modul
•  Berukuran besar
• Memungkinkan untuk ekspansi jumlah input /output (sehingga jumlah lebih banyak)
• Memungkinkan penambahan modul – modul khusus

    Berikut ini contoh PLC modular dari Omron.

Gambar 3. PLC modular dari Omron
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

Komponen-komponen PLC

   PLC terbagi dalam beberapa komponen utama. Untuk memahaminya, perhatikan gambar yang menampilkan hubungan PLC dengan peralatan lain berikut.

Gambar 4. Hubungan PLC dengan peralatan lain
(Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996))

    Dari gambar nampak bahwa PLC memiliki komponen yang terhubung dengan input device dan output device. PLC juga terhubung dengan PC untuk kebutuhan pemrograman (umumnya menggunakan RS 232 serial port). Secara umum PLC terbagi dalam beberapa komponen berikut :

1. Power Supply
2. Processor
3. Memory
4. Input and Output Module
5. Programming Device

1. Power Supply

    Power supply merupakan penyedia daya bagi PLC. Range tegangan yang dimilikinya bisa berupa tegangan AC (misal : 120/240 Vac) maupun tegangan DC (misal: 24V DC). PLC juga memiliki power supply (24V DC) internal yang bisa digunakan untuk menyediakan daya bagi input/output devices PLC. Berikut ini contoh modul power supply dari Omron.

Gambar 5. Modul power supply dari Omron
(Sumber : OMRON, PLC Omron C200 HS)

2. Processor (Central Processing Unit)

    Processor ialah bagian PLC yang bertugas membaca dan mengeksekusi instruksi program. Processor mempunyai elemen kontrol yang disebut Arithmetic and Logic Unit (ALU), sehingga mampu mengerjakan operasi logika dan aritmetika. Berikut ini contoh modul processor dari Omron.

 Gambar 6.  Modul processor dari Omron
(Sumber : OMRON, PLC Omron C200 HS)

 Tabel 1. Spesifikasi processor dari Omron 

(Sumber : OMRON, PLC Omron C200 HS)

3. Memory

    Memory merupakan tempat penyimpanan data dalam PLC. Memori ini umumnya menjadi satu modul dengan processor/CPU. Jika berbentuk memori eksternal maka itu merupakan memori tambahan. Berikut ini contoh modul memori eksternal dari Omron.

Gambar 7. Modul memori eksternal dari Omron
(Sumber : OMRON, PLC Omron C200 HS)

    Berikut ini “data” yang tersimpan di memori :

• Operating System PLC
• Status input-output, data memory
• Program yang dibuat pengguna

   Perhatikan memory maps  PLC berikut untuk lebih memahami penjelasan di atas.

Gambar 3.7 Memory Maps PLC
(Sumber : Crispin, Allan J, Programmable Logic Controller and Their Engineering Applications,
(McGraw Hill : 1990))

     Gambar di atas, satu persatu bagian dijelaskan sebagai berikut:

• Operating System Memory

       Berfungsi untuk menyimpan operating system PLC. Memori ini berupa ROM (Read Only Memory) sehingga tidak dapat dirubah oleh user.

•  Data (Status) Memory

         Berfungsi untuk menyimpan status input-output tiap saat. Memori ini berupa RAM (Random Access Memory) sehingga dapat berubah sesuai kondisi input/output. Status akan kembali ke kondisi awal jika PLC mati.

•  Program Memory

         Berfungsi untuk menyimpan program pengguna. Jenis memori ini berupa RAM. RAM dapat menggunakan battery backup untuk menyimpan program selama jangka waktu tertentu. Selain itu memori dapat berupa EEPROM (Electrically Erasable Programmble Read Only Memory), yaitu jenis ROM yang dapat diprogram dan dihapus oleh user.

      Sedangkan untuk kebutuhan pemrograman oleh pengguna, area memori PLC dapat digambarkan dalam bagan berikut. 

 

Gambar 9. Bagan area memori PLC

   Berikut ini penjelasan masing – masing bagian tersebut.

• Register

        Register berfungsi untuk menyimpan sekumpulan bit data, baik berupa : nibble (4 bit), byte (8 bit), maupun word (16 bit).

• Flag register

          Flag register berfungsi untuk mengindikasikan perubahan kondisi (state) input/output fisik. Flag register berupa satu bit data. CPU umumnya mempunyai internal flag untuk berbagai keperluan internal PLC.

•  Auxiliary relays

          Auxiliary relays ialah elemen memori 1 bit dalam RAM yang digunakan untuk manipulasi data dalam program. Auxiliary relays disebut juga relay yang imajiner, karena dapat menggantikan fungsi relay namun berbentuk program.

•  Timer

           Timer adalah pemberi penundaan waktu dalam suatu proses. Timer berasal dari built in clock oscillator dalam CPU. Timer umumnya memiliki alamat khusus.

•  Counter

           Counter adalah komponen penghitung input pulsa yang diberikan input device. CPU memiliki counter internal. Counter ini umumnya memiliki alamat khusus.

4. Input - Output Module

    Input-output module ialah perantara dari PLC ke peralatan di dunia nyata. Gambar di bawah ini menunjukkan posisi keduanya.

Gambar 10. Hubungan input-output module dengan peralatan
(Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996))

     I/O module pada PLC compact umumnya sudah built-in di PLC. Sedang untuk PLC modular berupa modul I/O tersendiri yang terpisah dari CPU. Secara umum terbagi menjadi :

•  Digital Input / Output Module

•  Analog Input / Output Module

Berikut ini penjelasan masing – masing.

•  Digital Input Module

        Digital Input Module berfungsi untuk menghubungkan input diskrit fisik (switch, sensor) dengan PLC. Modul ini tersedia dalam tegangan DC dan AC (umumnya : 240 Vac, 120 Vac, 24 Vdc, dan 5 Vdc). Di dalamnya terdapat “optoisolator” untuk mencegah lonjakan tegangan tinggi masuk PLC (sebagai pengaman). Berikut ini skema di dalam digital input module untuk tegangan DC dan AC. Sebagai catatan, modul input yang dapat menerima tegangan AC memiliki rangkaian penyearah di dalamnya.

Gambar 11. Modul output digital untuk tegangan DC
Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996)

Gambar 12. Modul output digital untuk tegangan AC
Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996)

     Berikut ini contoh spesifikasi DC input module dari Omron. Di situ terdapat informasi tentang jumlah input dalam modul tersebut, arus dan tegangan input yang untuk memberikan logika 1, dan lain – lain.

     Tabel 2 Spesifikasi DC input module dari Omron

     Sumber : OMRON, PLC Omron C200 HS

     Suatu vendor PLC umumnya juga memberi pilihan bermacam - macam digital input module. Berikut ini daftar input modules dari Omron. Input modules dibedakan berdasar jumlah input, jenis tegangan (AC/DC), dan besaran tegangan yang dapat diterima PLC.

     Tabel 3 Macam-macam modul input dari PLC Omron C200H

     Sumber : OMRON, PLC Omron C200H

•  Digital Output Module

        Digital Output Module menghubungkan output diskrit fisik (lampu, relay, solenoid, motor) dengan PLC. Jenis – jenis Digital Output Module ialah :

• Triac output (output tegangan AC)
• Transistor output (output tegangan DC)
•  Relay output (output tegangan AC/DC)

     Gambar di bawah menunjukkan konfigurasi masing – masing jenis Digital Output Module di atas.

Gambar 13. Macam – macam modul output diskrit
(Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996))

     Berikut ini contoh spesifikasi transistor output module dari Omron. Di situ terdapat informasi tentang jumlah output dalam modul tersebut, arus dan tegangan output untuk mendapatkan logika 1, dan lain – lain.

    Tabel 4 Spesifikasi transistor output module dari Omron

     Sumber : OMRON, PLC Omron C200HS

     Suatu vendor PLC umumnya juga memberi pilihan bermacam - macam digital output module. Berikut ini daftar output modules dari Omron. Output modules dibedakan berdasar jumlah input, jenis tegangan (AC/DC), dan besaran tegangan yang dapat diterima PLC.

     Tabel 5 Macam – macam modul output dari PLC Omron C200H

     Sumber : OMRON, PLC Omron C200H

• Analog input/output module

         Selain modul input/output diskrit, terdapat juga modul input/output analog. Modul input analog dapat menerima tegangan dan arus dengan level tertentu (misal 0-10 V, 4-20 mA) dari input device analog (misal : sensor analog, potensiometer). Sedang modul output analog dapat memberikan tegangn dan arus dengan level tertentu (misal 0-10 V, 4-20 mA) pada outpu device analog (misal : motor DC, motor AC, control valve).

Gambar 14 Modul input/output analog
Sumber : Kilian, Christopher T, Modern Control Technology, (West Publishing Co : 1996)

5. Programming Device

    Programming Device ialah alat untuk membuat atau mengedit program PLC. Pada mulanya berupa hand held programmer seperti Gambar 15 di bawah. Keuntungannya ialah dapat dibawa ke mana saja karena bentuknya kecil, namun alat ini sulit untuk melihat program secara keseluruhan karena yang ditampilkan ialah program per baris saja.

Gambar 15.  Hand held programmer dari PLC Allen Bradley
(Sumber : Allen Bradley, PLC MicroLogix Catalogue)

     Dengan perkembangan komputer yang cepat, dan disertai ukurannya yang semakin mengecil, maka PC atau laptop jauh lebih sering digunakan sekarang ini. PC terhubung dengan PLC melalui programming port (umumnya RS 232).

Pemilihan PLC

    PLC mana yang paling tepat digunakan? Jawabannya ialah tergantung kebutuhan dari sistem yang ada. Harus dipahami apakah sistem hanya perlu jumlah input/output sedikt? Apakah pemrograman yang dilakukan cukup kompleks? Apakah ada input/output device khusus yang terkoneksi ke PLC? Setelah memahami kebutuhan sistem, barulah dapat ditentukan tipe PLC seperti apa yang tepat. Secara umum prinsip pemilihan PLC ialah :

1. Jumlah dan karakteristik input - output
2. Fitur hardware PLC

• Power supply, modul input/output, kemampuan untuk diekspansi dengan modul – modul lain, port komunikasi, dan lain – lain.

3. Fitur software PLC

•  Kapasitas memori, kecepatan pemrosesan data, jumlah instruksi yang dapat digunakan, dan lain – lain.

   Berikut ini studi kasus dari pemilihan PLC Omron. PLC Omron memiliki jenis PLC yang sangat bervariasi dari sisi fungsionalitas dan kemampuannya. Gambar 16 menunjukkan tipe – tipe PLC dari pertimbangan kedua hal tersebut. PLC Omron terbagi menjadi 3 kelompok : Micro, CJ1, dan CS1. Ketiganya tampak pada gambar 17.

Gambar 16.  Tipe-tipe PLC Omron dalam grafik
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

Gambar 17. Tipe-tipe PLC Omron dalam gambar

(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

     Misalkan sistem kita cukup kecil dan hanya membutuhkan micro PLC dari Omron maka berikut ini hal-hal yang harus kita pertimbangkan.

1. Jumlah base I/O (belum diekspansi) yang dimiliki PLC

Gambar 18. Micro PLC berdasar jumlah base I/O
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

2. Bentuk PLC : brick (compact), modular, board.
    Bentuk ini juga memberi pengaruh pada fitur – fitur hardware dan software dari PLC tersebut. Untuk lebih jelasnya perhatikan katalog dengan baik. 

Gambar 19. Macam – macam bentuk micro PLC Omron
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

3. Kelengkapan fitur sistem
   Berikut ini contoh pemilihan PLC dari banyak fitur sistem yang dimiliki. Pada gambar 19 ditampilkan penggambaran yang lebih jelas lagi dari katalog PLC Omron.

Gambar 20. Overview fitur – fitur micro PLC
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

Gambar 21. Fitur-fitur micro PLC detail
(Sumber : OMRON, Programmable Controllers, (OMRON : 2004))

 

Read More

Tak Kenal Maka Tak Sayang | Ringkasan Sejarah Elektro Paling Lengkap | Rangkuman Sejarah Elektro Paling Mudah Dipahami

     Selamat pagi. Selamat datang di blog SITROTIS (Sistem Kontrol Otomatis). Sudah lama banget admin tidak posting dunia sistem kontrol otomatis. Sebelumnya terimakasih banyak untuk pembaca yang setia baca 3 postingan kami sebelumnya dan karena kalian baca postingan itu blog sitrotis tidak pernah sepi pengunjung. Mungkin pembaca mempunyai mata kuliah yang ingin kami bahas di blog sitrotis bisa banget kalian tinggalkan komentar di setiap postingan blog ini. Supaya tidak lama aku mau bahas tentang rangkuman sejarah elektro. Kenapa kok kalian wajib tau dengan sejarahnya? karena menurut admin percuma kalau kalian belajar perkembangan teknologi terkini. Tapi, kalian buta sama sejarah itu sendiri.

 Gambar 1 Rangkaian Elektronika

Read More