Bahan bakar
- Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)[4] menggunakan panas sebuah reaktor nuklir untuk menggerakkan generator turbin uap. Kira-kira 20% pembangkitan listrik di Amerika Serikat dihasilkan oleh PLTN.
- Pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil juga dapat menggunakan generator turbin uap di dalam kasus pembangkit berbahan bakar gas alam yaitu turbin gas. Pembangkit listrik tenaga batubara (PLTB) menghasilkan listrik dengan membakar batubara untuk menguapkan air, dan memiliki dampak samping buangan karbon dioksida yang cukup besar, yang dilepaskan dari pembakaran batubara dan berperan bagi pemanasan global. Kira-kira 50% pembangkitan listrik di Amerika Serikat dihasilkan dari PLTB.
- Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB) menggunakan uap yang disarikan dari bebatuan yang panas dari bawah tanah.
- Energi terbarukan atau Pembangkit listrik tenaga biomassa dapat dibahanbakari oleh ampas tebu, sampah kota, metana dari peternakan, atau bentuk biomassa lainnya.
- Di dalam industri peleburan baja, gas buang tanur tinggi berbea rendah, kendati kepadatan-energi-rendah, bahan bakar.
- Panas buangan dari proses industri kadang-kadang cukup ekonomis untuk digunakan sebagai sumber pembangkit, biasanya di dalam turbin dan pendidih uap.
- Pembangkit listrik tenaga surya menggunakan cahaya matahari untuk mendidihkan air, yang kemudian uapnya menggerakkan turbin.
[sunting] Penggerak primer
- Pembangkit turbin uap menggunakan tekanan dinamis yang dihasilkan oleh desakan uap untuk menggerakkan lengan kipas. Hampir semua pembangkit listrik non-hidro yang besar menggunakan sistem ini. Kira-kira 80% semua energi listrik yang dibuat di dunia menggunakan turbin uap.
- Pembangkit turbin gas menggunakan tekanan dinamis dari gas yang mengalir (udara dan hasil pembakaran) untuk menggerakkan turbin secara langsung. Pembangkit turbin bakar gas alam (juga minyak bumi) dapat segera memulai gerakan dan biasa digunakan untuk memasok energi "puncak" selama masa padat penggunaan, kendati berbea lebih mahal daripada pembangkit biasa. Biasanya berupa satuan-satuan yang cukup kecil, dan kadang-kadang tak berawak, dioperasikan dari kejauhan. Jenis ini dirintis oleh Britania Raya, Princetown[5]
Paket PLTS Penerangan Industri digunakan untuk penerangan area TIDAK ADA dari jaringan PLN dan cocok untuk area industri kecil-menengah-besar, area pergudangan, area produksi, area gedung-gedung olah raga, area perkantroran, area pertokoan, gedung sekolahan, dll.
Paket PLTS ini menggunakan Lampu Merk KING LED type Industri ini memiliki Type Power 10, 20, dan 30 Watt Input Tegangan 12Vdc dan menggunakan LED Ultra Bright Ceramic dilengkapi dengan driver yang tangguh serta reflektor khusus lampu indoor dengan sudut cahaya 50-100 derajat.
Saran Kami mulai pasang paket PLTS Penerangan Industri untuk penerangan area Industri, gudang, gedung dan pertokoan anda tanpa memikirkan jaringan PLN atau Genset karena Paket Industri KING LED memberikan solusi yang tepat untuk penerangan area indoor Anda. Garansi lampu LED 1 tahun penuh.
KEUNTUNGAN :
Daya LED yang dibutuhkan super hemat hanya 10, 20 dan 30 Watt
Terang cahayanya + - 150 s/ d 250 Watt lampu biasa.
Dilengkapi driver Led khusus : effesien, berkualitas dan memperpanjang umur Led.
Warna cahaya lampu yang dihasilkan Pure White dan Warm.
Tidak menimbulkan panas tinggi sehingga cocok juga digunakan dalam/ luar ruangan.
Bebas perawatan dan umur LED sampai 50.000 jam.
Cocok untuk area daya terbatas karena lampu ini sangat hemat energi.
Khusus dengan desain paket PLTS
Tagihan listrik bulanan anda pasti turun dratis.
Ketinggian lampu maksimal 5, 6 dan 7 meter.
Manfaat :
Tidak memerlukan bahan bakar minyak (BBM) dan PLN, hanya menggunakan sinar matahari yang gratis.
Cocok digunakan penerangan indoor area perindustrian yang baru berdiri dan tanpa ada jaringan PLN serta menghemat pengeluaran jaringan pembangkit Genset.
Bisa dipindah-pindah sehingga sangat fleksibel digunakan untuk tempat berpindah-pindah.
Desain yang lebih modern, effesien, awet, berkualitas dan lebih bermanfaat.
Perawatan sangat mudah, ramah lingkungan serta solar cell bisa bertahan sampai 20 tahun lebih.
Paket Penerangan Industri tersedia sebagai berikut :
TYPE PLR AS100/10W.EBS Tinggi 5 m ( Flux 2000lm) setara lampu konvensional + 150W
TYPE PLR AS300/10W.EBS Tinggi 6 m ( Flux 2400lm) setara lampu konvensional + 200W
TYPE PLR AS500/10W.EBS Tinggi 7 m ( Flux 3400lm) setara lampu konvensional + 250W
~ Depperin Dorong Pembangunan Pabrik Pembuat Listrik Tenaga Surya
Departemen Perindustrian (Depperin) berencana
membangun pabrik bahan baku pembuat listrik tenaga surya. Hal ini
dilakukannya karena Provinsi Sumatera Utara (Sumut) kekurangan pasokan
listrik untuk proses produksi yang terdapat pada pabrik. Ansari
Bukhari, Direktur Jenderal Industri Logam, Mesin, Tekstil dan Aneka
mengatakan konsumsi listrik di Sumut adalah sebeser 170 Mega Watt (MW)
sementara ketersediaan listriknya hanyalah 150 MW. Artinya listrik di
propinsi ini mengalami defisit sebanyak 20 MW.
Oleh
karena itu, dibutuhkan tambahan daya listrik untuk menutupi kebutuhan
tersebut. Menurut Ansari, defisit ini akan tertutupi pada akhir tahun
2009. Pasalnya, saat ini PT Pembangunan Listrik Negara (PLN) berencana
membangun pembangkit listrik 2 X 200 MW. "Saat ini sedang proses
pembebasan lahan dan diharapkan pembangunannya selesai di tahun 2009,"
tegas Ansari.
Sementara itu, Direktur Industri
Elektronik Abdul Wahid sedang menjajaki pembangunan sentra industri
elektonik di Langkat, Sumatera Utara. Nantinya, industri ini akan mampu
mengelola silika alias bahan baku pembuat industri elektronik dan
industri listrik tenaga surya. "Ada 300 hektar dan satu lokasi penuh di
Pulau Sembilan yang mengandung silika," papar Abdul Wahid. Saat ini ia
sedang menjajaki pemerintah pusat untuk mendatangkan teknologinya.
"Investasinya sekitar Rp 100 miliar," tutur Abdul Wahid tanpa
menyebutkan asal teknologinya. Pada prinsipnya untuk membuat bahan baku
tenaga surya, silika harus dirubah menjadi poly crystal*Sistem Distribusi Tenaga Listrik
Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen, seperti dijelaskan pada artikel sebelumnya di sini.Jadi fungsi distribusi tenaga listrik adalah:
1) pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan
2) merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi.
Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikan tegangannya oleh gardu induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154kV, 220kV atau 500kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana dalam hal ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I kwadrat R). Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula.
Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380 Volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam sistem tenaga listrik secara keseluruhan.
Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan setinggi mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang sangat tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain: berbahaya bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan-perlengkapannya, selain menjadi tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi beban. Maka, pada daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban, terdapat bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda.
Pengelompokan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik
Gambar 1. Konfigurasi Sistem Tenaga Listrik.
Untuk kemudahan dan penyederhanaan, lalu diadakan pembagian serta pembatasan-pembatasan seperti pada Gambar diatas:
Daerah I : Bagian pembangkitan (Generation)
Daerah II : Bagian penyaluran (Transmission) , bertegangan tinggi (HV,UHV,EHV)
Daerah III : Bagian Distribusi Primer, bertegangan menengah (6 atau 20kV).
Daerah IV : (Di dalam bangunan pada beban/konsumen), Instalasi, bertegangan rendah.
Berdasarkan pembatasan-pembatasan tersebut, maka diketahui bahwa porsi materi Sistem Distribusi adalah Daerah III dan IV, yang pada dasarnya dapat dikelasifikasikan menurut beberapa cara, bergantung dari segi apa klasifikasi itu dibuat. Dengan demikian ruang lingkup Jaringan Distribusi adalah:
a. SUTM, terdiri dari : Tiang dan peralatan kelengkapannya, konduktor dan peralatan perlengkapannya, serta peralatan pengaman dan pemutus.
b. SKTM, terdiri dari : Kabel tanah, indoor dan outdoor termination dan lain-lain.
c. Gardu trafo, terdiri dari : Transformator, tiang, pondasi tiang, rangka tempat trafo, LV panel, pipa-pipa pelindung, Arrester, kabel-kabel, transformer band, peralatan grounding,dan lain-lain.
d. SUTR dan SKTR, terdiri dari: sama dengan perlengkapan/material pada SUTM dan SKTM. Yang membedakan hanya dimensinya.
Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik
Secara umum, saluran tenaga Listrik atau saluran distribusi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Menurut nilai tegangannya:
a. Saluran distribusi Primer, Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo substation (Gardu Induk) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini bertegangan menengah 20 kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika langsung melayani pelanggan, bisa disebut jaringan distribusi.
b. Saluran Distribusi Sekunder, Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder dengan titik cabang menuju beban (Lihat Gambar 2-2)
2. Menurut bentuk tegangannya:
a. Saluran Distribusi DC (Direct Current) menggunakan sistem tegangan searah.
b. Saluran Distribusi AC (Alternating Current) menggunakan sistem tegangan bolak-balik.
3. Menurut jenis/tipe konduktornya:
a. Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan bantuan penyangga (tiang) dan perlengkapannya, dan dibedakan atas:
- Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang, tanpa isolasi pembungkus.
- Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus isolasi.
b. Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan menggunakan kabel tanah (ground cable).
c. Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan kabel laut (submarine cable)
4. Menurut susunan (konfigurasi) salurannya:
a. Saluran Konfigurasi horizontal, bila saluran fasa terhadap fasa yang lain/terhadap netral, atau saluran positip terhadap negatip (pada sistem DC) membentuk garis horisontal.
b. Saluran Konfigurasi Vertikal, bila saluran-saluran tersebut membentuk garis vertikal .
c. Saluran konfigurasi Delta, bila kedudukan saluran satu sama lain membentuk suatu segitiga (delta).
5. Menurut Susunan Rangkaiannya
Dari uraian diatas telah disinggung bahwa sistem distribusi di bedakan menjadi dua yaitu sistem distribusi primer dan sistem distribusi sekunder.
a. Jaringan Sistem Distribusi Primer,
Sistem distribusi primer digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban. Sistem ini dapat menggunakan saluran udara, kabel udara, maupun kabel tanah sesuai dengan tingkat keandalan yang diinginkan dan kondisi serta situasi lingkungan. Saluran distribusi ini direntangkan sepanjang daerah yang akan di suplai tenaga listrik sampai ke pusat beban.
Terdapat bermacam-macam bentuk rangkaian jaringan distribusi primer, yaitu:
- Jaringan Distribusi Radial, dengan model: Radial tipe pohon, Radial dengan tie dan switch pemisah, Radial dengan pusat beban dan Radial dengan pembagian phase area.
- Jaringan distribusi ring (loop), dengan model: Bentuk open loop dan bentuk Close loop.
- Jaringan distribusi Jaring-jaring (NET)
- Jaringan distribusi spindle
- Saluran Radial Interkoneksi
b. Jaringan Sistem Distribusi Sekunder,
Sistem distribusi sekunder digunakan untuk menyalurkan tenaga listrik dari gardu distribusi ke beban-beban yang ada di konsumen. Pada sistem distribusi sekunder bentuk saluran yang paling banyak digunakan ialah sistem radial. Sistem ini dapat menggunakan kabel yang berisolasi maupun konduktor tanpa isolasi. Sistem ini biasanya disebut sistem tegangan rendah yang langsung akan dihubungkan kepada konsumen/pemakai tenaga listrik dengan melalui peralatan-peralatan sbb:
- Papan pembagi pada trafo distribusi,
- Hantaran tegangan rendah (saluran distribusi sekunder).
- Saluran Layanan Pelanggan (SLP) (ke konsumen/pemakai)
- Alat Pembatas dan pengukur daya (kWh meter) serta fuse atau pengaman pada pelanggan.
gambar 2. Komponen Sistem Distribusi
Tegangan Sistem Distribusi Sekunder
Ada bermacam-macam sistem tegangan distribusi sekunder menurut standar; (1) EEI : Edison Electric Institut, (2) NEMA (National Electrical Manufactures Association). Pada dasarnya tidak berbeda dengan sistem distribusi DC, faktor utama yang perlu diperhatikan adalah besar tegangan yang diterima pada titik beban mendekati nilai nominal, sehingga peralatan/beban dapat dioperasikan secara optimal. Ditinjau dari cara pengawatannya, saluran distribusi AC dibedakan atas beberapa macam tipe dan cara pengawatan, ini bergantung pula pada jumlah fasanya, yaitu:
1. Sistem satu fasa dua kawat 120 Volt
2. Sistem satu fasa tiga kawat 120/240 Volt
3. Sistem tiga fasa empat kawat 120/208 Volt
4. Sistem tiga fasa empat kawat 120/240 Volt
5. Sistem tiga fasa tiga kawat 240 Volt
6. Sistem tiga fasa tiga kawat 480 Volt
7. Sistem tiga fasa empat kawat 240/416 Volt
8. Sistem tiga fasa empat kawat 265/460 Volt
9. Sistem tiga fasa empat kawat 220/380 Volt
Di Indonesia dalam hal ini PT. PLN menggunakan sistem tegangan 220/380 Volt. Sedang pemakai listrik yang tidak menggunakan tenaga listrik dari PT. PLN, menggunakan salah satu sistem diatas sesuai dengan standar yang ada. Pemakai listrik yang dimaksud umumnya mereka bergantung kepada negara pemberi pinjaman atau dalam rangka kerja sama, dimana semua peralatan listrik mulai dari pembangkit (generator set) hingga peralatan kerja (motor-motor listrik) di suplai dari negara pemberi pinjaman/kerja sama tersebut. Sebagai anggota, IEC (International Electrotechnical Comission), Indonesia telah mulai menyesuaikan sistem tegangan menjadi 220/380 Volt saja, karena IEC sejak tahun 1967 sudah tidak mencantumkan lagi tegangan 127 Volt. (IEC Standard Voltage pada Publikasi nomor 38 tahun 1967 halaman 7 seri 1 tabel 1).
Diagram rangkaian sisi sekunder trafo distribusi terdiri dari:
1. Sistem distribusi satu fasa dengan dua kawat, Tipe ini merupakan bentuk dasar yang paling sederhana, biasanya digunakan untuk melayani penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan dan pedesaan.
2. Sistem distribusi satu fasa dengan tiga kawat, Pada tipe ini, prinsipnya sama dengan sistem distribusi DC dengan tiga kawat, yang dalam hal ini terdapat dua alternatif besar tegangan. Sebagai saluran “netral” disini dihubungkan pada tengah belitan (center-tap) sisi sekunder trafo, dan diketanahkan, untuk tujuan pengamanan personil. Tipe ini untuk melayani penyalur daya berkapasitas kecil dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan dan pedesaan.
3. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan 120/240 Volt, Tipe ini untuk melayani penyalur daya berkapasitas sedang dengan jarak pendek, yaitu daerah perumahan pedesaan dan perdagangan ringan, dimana terdapat dengan beban 3 fasa.
4. Sistem distribusi tiga fasa empat kawat tegangan 120/208 Volt.
5. Sistem distribusi tiga fasa dengan tiga kawat, Tipe ini banyak dikembangkan secara ekstensif. Dalam hal ini rangkaian tiga fasa sisi sekunder trafo dapat diperoleh dalam bentuk rangkaian delta (segitiga) ataupun rangkaian wye (star/bintang). Diperoleh dua alternatif besar tegangan, yang dalam pelaksanaannya perlu diperhatikan adanya pembagian seimbang antara ketiga fasanya. Untuk rangkaian delta tegangannya bervariasi yaitu 240 Volt, dan 480 Volt. Tipe ini dipakai untuk melayani beban-beban industri atau perdagangan.
6. Sistem distribusi tiga fasa dengan empat kawat, Pada tipe ini, sisi sekunder (output) trafo distribusi terhubung star,dimana saluran netral diambil dari titik bintangnya. Seperti halnya padasistem tiga fasa yang lain, di sini perlu diperhatikan keseimbangan beban antara ketiga fasanya, dan disini terdapat dua alternatif besar tegangan.
Panel Distribusi Listrik
Untuk mengalirkan
energi listrik dari pusat atau gardu induk step down (GI Step down) ke
beban Listrik (konsumen) harus melewati panel daya dan panel distribusi
listrik. Panel daya adalah tempat untuk menyalurkan dan
mendistribusikan energi listrik dari gardu listrik step down ke
panel-panel distribusinya. Sedangkan yang dimaksud panel distribusi listrik
adalah tempat menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari
panel daya ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun untuk
instalasi penerangan. Perhatikan gambar diagram satu garis panel daya
dan panel distribusi listrik dibawah ini.
Gambar 1. Diagram satu garis Panel Daya dan Panel distribusi listrik
Panel daya maupun panel distribusi daya merupakan keharusan, hal tersebut akan memudahkan:
a) Pembagian energi listrik secara merata dan tepat
b) Pengamanan instalasi dan pemakaian listrik
c) Pemeriksaan, perbaikan atau pemeliharaan
Untuk itu didalam pembuatan panel harus diperhatikan hal-hal yang penting agar:
a) Mudah dilayani dan aman
b) Dipasang pada tempat yang mudah dicapai
c) Di depan panel ruangannya harus bebas
d) Panel tidak boleh di tempatkan pada tempat yang lembab
Perlu diketahui juga dalam pemasangan instalasi panel ditribusi listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL.
a) Semua penghantar/kabel harus disusun rapi
b) Semua komponen harus dipasang rapi
c) Semua bagian yang bertegangan harus terlindung
d) Semua komponen terpasang dengan kuat
e) Jika tejadi gangguan tidak akan meluas
f) Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukan
g) Mempunyai keandalan yang tinggi
Mengoperasikan Motor 3 Fasa Dengan Sistem Pengendali Elektromagnetik
Kali ini saya akan memberikan sedikit materi tentang bagaimana cara dan proses kerja System Kendali Elektromagnetik pada motor induksi 3 fasa. Tetapi sebelumnya terlebih dahulu kita perlu mengetahui cara kerja dari sebuah motor 3 fasa.Cara kerja motor 3 fasa :
- Motor 3 phasa akan bekerja/ berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu.
- Mendapat tegangan (jala-jala/ power/ sumber) sesuai dengan kapasitas motornya.
a. Motor bekerja Bintang/ Star
Berarti motor harus dihubungkan bintang baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.
Gambar 1. Hubungan Bintang/ Star (Y)
b. Motor bekerja segitiga /Delta (▲)
Berarti motor harus dihubungkan segitiga baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol. Kecuali mesin-mesin yang berkapasitas tinggi diatas 10 HP, maka motor tersebut wajib bekerja segitiga (▲) dan harus melalui rangkaian kontrol star delta baik secara mekanik, manual, PLC.
Gambar 2. Hubungan Delta (▲)
Dimana bekerja awal (start) motor tersebut bekerja bintang hanya sementara, selang berapa waktu barulah motor bekerja segitiga dan motor boleh dibebani.
Cara menghubungkan motor dalam hubungan bintang (Y) :
- Cukup mengkopelkan/ menghubungkan salah satu dari ujung-ujung kumparan phasa menjadi satu.
- Sedangkan yang tidak dihubungkan menjadi satu dihubungkan kesumber tegangan.
- Ujung pertama dari kumparan phasa I dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa III
- Ujung pertama dari kumparan phasa II dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa I
- Ujung pertama dari kumparan phasa III dihubungkan dengan ujung kedua dari kumparan phasa II.
- Beban dengan inersia yang tinggi/ besar akan menyebabkan waktu starting motor menjadi lama untuk mencapai kecepatan nominalnya.
- Selama periode starting tersebut, maka pada stator dan rotor akan mengalir arus yang besar sehungga bisa terjadi pemanasan berlebih (overheating) pada motor
- Lebih buruk lagi menyebabkan gangguan pada sistem jala-jala sumber listriknys sehingga akan menurunkan tegangannya. hal ini akan mengganggu beban listrik lainnya.
- Untuk menghindari hal tersebut, suatu motor induksi seringkali di start dengan level tegangan yang lebih rendah dari tegangan nominalnya.
- Pengurangan tegangan starting tersebut akan membatasi dayas yang diberikan ke motor, namun demikian disis lain pengurangan tegangan ini akan berdampak memperpanjang waktu/ periode starting (waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan nominalnya).
Rangkaian sederhana dengan menggunakan kontaktor magnet yaitu mengontrol sebuah motor listrik. Pengontrolan oleh kontaktor magnet menggunakan 2 rangkaian yaitu rangkaian kontrol dan rangkaian utama. Peralatan kontrol yang digunakan dalam pengoperasianya yaitu, MCB 3 fasa, TOR (Thermal Overload Relay), sakelar tekan ON/ OFF dan kontaktor.
Rangkaian kontrol merupakan rangkaian yang mengendalikan/ mengoperasikan rangkaian utama, sedangkan rangkaian utama merupakan aliran hubungan ke beban (motor 3 fasa). Rangkaian utama menggunakan kontak utama (1-3-5 dan 2-4-6) dari kontaktor magnet untuk menghubungkan/ memutuskan jaringan dengan motor listrik. Karena arus yang mengalir pada rangkaian utama relaitf lebih besar daripada rangkaian kontrol, maka pada rangkaian utama dilengkapi dengan TOR (Thermal Overload Relay) atau pengaman beban lebih dari hubung singkat ataupun beban yang lebih.
Pada rangkaian kontrol, arus yang mengalir relatif kecil. Rangkaian kontrol dilengkapi dengan sakelar tekan NO untuk tombol NP dan NC untuk tombol OFF. Karena menggunak open.an tombol (sakelar) tekan, maka pada tombol ON dibuat pengunci (sakelar bantu) dari kontak bantu kontaktor yang normally open.
Gambar 3. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa
2. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa Hubungan Bintang Segitiga
Rangkaian daya hubungan bintangsegitiga menggunakan tiga buah kontaktor Q1, Q2, dan Q3 Gambar 4. Fuse F1 berfungsi mengamankan jika terjadi hubungsingkat pada rangkaian motor. Saat motor terhubung bintang kontaktor Q1 dan Q2 posisi ON dan kontaktor Q3 OFF. Beberapa saat kemudian timer yang disetting waktu 60 detik energized, akan meng-OFF-kan Q1, sementara Q2 dan Q3 posisi ON, dan motor terhubung segitiga. Pengaman beban lebih F3 (thermal overload relay) dipasangkan seri dengan kontaktor, jika terjadi beban lebih disisi beban, relay bimetal akan bekerja dan rangkaian kontrol berikut kontaktor akan OFF.
Tidak setiap motor induksi bias dihubungkan bintang-segitiga, yang harus diperhatikan adalah tegangan name plate motor harus mampu diberikan tegangan sebesar tegangan jala-jala (Gambar 4), khususnya pada saat motor terhubung segitiga. Jika ketentuan ini tidak dipenuhi, akibatnya belitan stator bisa terbakar karena tegangan tidak sesuai. Rangkaian kontrol bintang-segitiga (Gambar 4), dipasangkan fuse F2 untuk pengaman hubung singkat pada rangkaian kontrol.
Gambar 4. Rangkaian System Kendali Elektromagnetik Pada Motor Induksi 3 Fasa Hubungan Bintang Segitiga
Tombol S2 di-ON-kan terjadi loop tertutup pada rangkaian koil Q1 dan menjadi energized bersamaan dengan koil Q2. Kontaktor Q1 dan Q2 energized motor terhubung bintang. Koil timer K1 akan energized, selama setting waktu berjalan motor terhubung bintang.
Hubungan Segitiga
Saat Q1 dan Q2 masih posisi ON dan timer K1 masih energized, sampai setting waktu berjalan motor terhubung bintang. Ketika setting waktu timer habis, kontak Normally Close K1 dengan akan OFF menyebabkan koil kontaktor Q1 OFF, bersamaan dengan itu Q3 pada posisi ON. Posisi akhir kontaktor Q2 dan Q3 posisi ON dan motor dalam hubungan segitiga. Untuk mematikan rangkaian cukup dengan meng-OFF-kan tombol tekan S1 rangkaian kontrol akan terputus dan seluruh kontaktor dalam posisi OFF dan motor akan berhenti bekerja. Kelengkapan berupa lampu-lampu indikator dapat dipasangkan, baik indikator saat rangkaian kondisi ON, maupun saat saat rangkaian kondisi OFF, caranya dengan menambahkan kontak bantu normally open yang diparalel dengan k
Memasang Instalasi Motor 3 Fasa Menggunakan Kontaktor dan Push Button
I. Tujuan Pembelajaran
1. Agar dapat memasang instalasi motor 3 fasa menggunakan kontaktor dan push button.
2. Agar dapat mengoperasikan motor 3 fasa menggunakan kontaktor dan push button.
II. Alat dan Bahan
a. Alat-alat
1. Tang Kombinasi
2. Tang Pengupas Kabel
3. Tang Pemotong
4. Obeng (+) (-)
5. Tes Pen
6. Multimeter
b. Bahan
1. Motor Induksi 3 Fasa
2. Kontaktor Magnet
3. Over Load
4. MCB 3 Fasa
5. Tombol Off, On
6. Kabel NYA 2,5 mm2
7. Terminal Strip 10 mm
III. Langkah Kerja
1. Teliti dengan baik gambar kerja.
2. Buat dahulu gambar pengawatan sesuai gambar diagram.
3. Siapkan semua peralatan yang diperlukan.
4. Mulailah bekerja sesuai rencana.
5. Setelah selesai melaksanakan pengawatan, cek dahulu kebenaran rangkaian dengan menggunakan multimeter.
6. Dalam pengawasan instruktur hubungkan rangkaian ke sumber tegangan.
7. Lakukan pengoperasian :
- Tekan tombol On, motor akan bekerja.
- Tekan tombol Off, motor akan berhenti.
8. Amati hasil percobaan anda.
9. Buatlah kesimpulan hasil percobaan anda.
10. Bongkar kembali rangkaian dan bersihkan kembali tempat kerja anda.
IV. Keselamatan Kerja
1. Letakkan semua peralatan pada tempat yang aman.
2. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya.
3. Tanyakan pada instruktur bila mengalami kesulitan.
Gambar Rangkaian Daya
Gambar Rangkaian Pengendali
oil kontaktor dan sebuah lampu indicator.1. Agar dapat memasang instalasi motor 3 fasa menggunakan kontaktor dan push button.
2. Agar dapat mengoperasikan motor 3 fasa menggunakan kontaktor dan push button.
II. Alat dan Bahan
a. Alat-alat
1. Tang Kombinasi
2. Tang Pengupas Kabel
3. Tang Pemotong
4. Obeng (+) (-)
5. Tes Pen
6. Multimeter
b. Bahan
1. Motor Induksi 3 Fasa
2. Kontaktor Magnet
3. Over Load
4. MCB 3 Fasa
5. Tombol Off, On
6. Kabel NYA 2,5 mm2
7. Terminal Strip 10 mm
III. Langkah Kerja
1. Teliti dengan baik gambar kerja.
2. Buat dahulu gambar pengawatan sesuai gambar diagram.
3. Siapkan semua peralatan yang diperlukan.
4. Mulailah bekerja sesuai rencana.
5. Setelah selesai melaksanakan pengawatan, cek dahulu kebenaran rangkaian dengan menggunakan multimeter.
6. Dalam pengawasan instruktur hubungkan rangkaian ke sumber tegangan.
7. Lakukan pengoperasian :
- Tekan tombol On, motor akan bekerja.
- Tekan tombol Off, motor akan berhenti.
8. Amati hasil percobaan anda.
9. Buatlah kesimpulan hasil percobaan anda.
10. Bongkar kembali rangkaian dan bersihkan kembali tempat kerja anda.
IV. Keselamatan Kerja
1. Letakkan semua peralatan pada tempat yang aman.
2. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya.
3. Tanyakan pada instruktur bila mengalami kesulitan.
Gambar Rangkaian Daya
Gambar Rangkaian Pengendali
JENIS DAN KEGUNAAN KONTAKTOR MAGNET
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.
KONTAKTOR MAGNET
Gb. Menjalankan Motor 3 Fasa Secara STAR - DELTA Dg Kontaktor Magnet
Gb. Menjalankan Motor 3 Fasa STAR - DELTA Dg Kontaktor Magnet
Secara Otomatis Dg TDR ( Time Definite Relay )
Kontaktor
Magnet Merupakan Jenis Saklar Yang Bekerja Secara Magnetic Yaitu Kontak
( NO & NC ) Bekerja Apabila Kumparan Di Aliri Arus / Tegangan,
Penggunaan Kontaktor Magnet Jauh Lebih Baik Dari Pada Saklar Biasa.
Sebuah Kontaktor Magnet Terdiri Dari :
1. Kumparan / Koil.
2. Beberapa Kontak NO ( Normally Open )
3. Beberapa Kontak NC ( Normally Close )
Kumparan / Koil Adalah
Lilitan yang Apabila Di Aliri Arus / Tegangan Maka Akan Tejadi
Magnetisasi Yang Akan Menarik Kontak - Kontaknya Sehingga Input &
Output Pada Kontak NO Akan Terhubung & Sebaliknya Untuk Kontak NC
Akan Terputus / Tidak Terhubung.
Apabila
Pada Kumparan Kontaktor Diberi Tegangan Terlalu Tinggi / Tidak Sesuai
Dengan Spesifikasi Maka Akan Menyebabkan Berkurangnya Umur / Merusak
Kumparan Kontaktor. Tetapi Bila Tegangan Yang Diberikan Terlalu Rendah
Maka Akan Menimbulkan Tekanan Antara Kontak-Kontak Dari Kontaktor
Menjadi Berkurang Yang Nantinya Dapat Menimbulkan Bunga Api Pada
Permukaannya Serta Dapat Merusak Kontak-Kontaknya.
Untuk
Beberapa Keperluan Digunakan Juga Kumparan Arus ( Bukan Tegangan ),
Akan Tetapi Dari Segi Produksi Lebih Disukai Kumparan Tegangan Karena
Besarnya Tegangan Umumnya Sudah Di Normalisasi & Tidak Tergantung
Dari Keperluan Alat Pemakaiannya.
Kontaktor Magnet Ada 2 Jenis :
1. Kontaktor Magnet AC ( Terdapat Kumparan Hubung Singkat Berfungsi Sebagai Peredam Getaran
Saat Kedua Inti Besi Saling Melekat )
2. Kontaktor Magnet DC.
Spesifikasi Dari Kontaktor Magnet Yang Harus Di Perhatikan :
1. Kemampuan Daya Kontaktor yang disesuaikan dengan Beban yang akan diperlukan.
2. Kemampuan menghantarkan arus dari kontak-kontaknya.
3. Kemampuan Tegangan dari Kumparan Magnet.
Kontak Pada Kontaktor Magnet Terdiri Dari :
1. Kontak Utama ( Digunakan Untuk Rangkaian Daya )
2. Kontak Bantu ( Digunakan Untuk Rangkaian Pengontrol / Pengunci )
Agar
Penggunaan Kontaktor Dapat Disesuaikan Dengan Beban Yang Akan
Dikontrol, Maka Pada Setiap Kontaktor Selalu Dilengkapi Dengan Plat
Nama Yang Berisikan Data-Data Mengenai :
1. Perusahaan Pembuat Kontaktor.
2. Nomor Seri Pembuatan.
3. Tegangan Nominal Beban.
4. Tegangan Kerja Kontaktor.
5. Kemampuan Arus Yang Dapat DiAlirkan.
6. Kelas Operasi.
Kontak
In Put / Kontak Yang DiHubungkan Ke Supply Pada Kontaktor Magnet
Biasanya Kontak Dengan Nomor 1, 3, 5 . Dan Untuk Kontak Out Put /
Kontak Yang DiHubungkan Pada Beban / Rangkaian Biasanya Dengan Nomor 2,
4, 6 . Sedangkan Untuk Kontak Penguncinya DiGunakan Kontak Nomor 13
& 14.
KONTAKTOR MAGNETIK / MAGNETIC CONTACTOR (MC)
11
Jul
Magnetic
Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai
penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya
minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat.
Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux.
contact). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan
tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.Komponen utama sebuah MC
adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan
medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada
masing masing pole.Magnetic Contactor atau Kontaktor AC, perangkat
pengendalian otomatis, sangat cocok untuk menggunakan di sirkuit sampai
tegangan maksimal 690v 50Hz atau 60Hz dan arus sampai 780A dari 6A
dalam penggunaannya kontaktor dengan struktur lebih simple / kompak,
ukuran kecil dan ringan, secara luas diaplikasikan dalam rangkaian
pengendalian, terutama mengendalikan motor atau perangkat listrik
lainnya.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa accessories.
Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak bantu. Jika kontak
bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan penambahan di samping
atau depan. Pneumatic Timer juga sering dipakai dalam wiring sebuah
system, misalnya pada Star Delta Starter.
.
Prinsip Kerja
Sebuah kontaktor terdiri dari koil,
beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC
). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat
kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya
yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam
keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang
apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik
kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor
yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme
yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan
pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet
dapat dilihat pada gambar berikut :
.
.
Kontaktor termasuk jenis saklar motor
yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila
pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan
menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan
jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat
tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung
dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan
digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi
produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan
umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat
pemakai tertentu.
Karakteristik
Spesifikasi kontaktor magnet yang
harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran
Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan
menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan
ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan
127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi
terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja.
Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan
kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
.
.
Relay dianalogikan sebagai pemutus
dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan
saklar (Switch)., yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A.
Sedangkan Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker
untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena
pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah
kontak NO utama yang dapat menghubungkan arus listrik sesuai ukuran
yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A,
30A, 50Amper dan seterusnya. Seperti pada gambar dibawah ini.
.
.
Aplikasi
Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
Pada penangan arus besar atau
tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih
dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikannya.
Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis
yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang tinggi, dan alat
manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.Kontaktor
memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu
lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya
operasi.Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam,
dapat digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara
sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event
yang benar secara otomatis.Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis
dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.Tegangan yang tinggi
dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator,
sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.Dengan
menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada
titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin
adalah ruangan untuk tombol tekan.Dengan kontaktor, kontrol otomatis
dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol
logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC).
.
Gambar 5 : Contoh Rangkaian Penggunaan MC
Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.
Gambar 1
Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.
Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri
Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri). Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.
Apakah Sebenarnya PLC itu?
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog. PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.Piranti Penyususnan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:- Modul Catu daya.
- Modul CPU.
- Modul Perangkat Lunak.
- Modul I/O.
Gambar 2. Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000.
Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:- Prosesor
- Memori
- mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
- Mengeksekusi program kontrol.
- Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.
Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.1. Modul masukan
- Modul masukan berfungsi untuk menerima
sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal,
terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan.
Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya
akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
- - Tegangan masukan DC
(110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
- - Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V)
atau arus AC (4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.
2. Modul keluaran
- Modul keluaran mengaktivasi berbagai
macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid,
starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal
yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya
mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal
yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman
sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak
PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran
yang lazim saat ini di antaranya:
- - Tegangan DC (24, 48, 110V) atau
arus DC (4-20mA
- Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
- Keluaran analog (12-bit).
- Keluaran word (16-bit/paralel)
- Keluaran cerdas.
- Keluaran ASCII.
- Port komunikasi ganda.