bab 4 - bab 6

 





1. Tujuan 
- Mempelajari dan mengetahui prinsip kerja rangkaian alat pengendali industri
- Mengetahui simulasi  dari aplikasi rangkaian alat pengendali industri
- Mempelajari dan mengetahui prinsip kerja dan simulasi dari aplikasi rangkaian elektronika daya.
- Mempelajari dan mengetahui prinsip kerja dari rangkaian motor dan generator Industri.



2. Komponen 

- Transistor 
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.



- Motor 
Motor DC adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengubah energi listrik menjadi gerak kinetik, dengan memakai sumber arus listrik searah.



- Generator 3 phase

Generator adalah sebuah alat yang dapat mengubah energi kinetik atau magnetik menjadi energi listrik. Alat ini menghasilkan listrik dari energi gerak atau magnet lalu menyalurkannya ke peralatan listrik lainnya.


- Transormator

Transformator atau sering disebut dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.






- Saklar 3 Phase

Saklar merupakan suatu nama yang di berikan untuk menyebut alat yang dapat berhubungan dengan arus listrik. Saklar merupakan suatu pemutusan dan juga penyambungan arus listrik atau aliran listrik. Saklar memiliki dua keadaan yaitu keadaan membuka dan keadaan menutup.





3. Dasar Teori 

Transistor NPN



Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor  yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis  melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff  (saklar tertutup). 

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

·      Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

·      Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

·      Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

 



 




Rumus





Generator Arus Bolak-Balik (AC )

       Generator yang tegangan outputnya berupa tengan bolak-balik. Jenis generator inilah yang menjadi sumber utama dari semua energi listrik yang kita gunakan. Prinsip kerja generator yaitu ketika tegangan diinduksikan pada konduktor apabila konduktor digerakkan pada medan magnet sehingga memotong garis gaya. Generator dapat digerakkan dengan mesin mekanis, seperti mesin bensin, motor listrik, turbin air dll.Hukum tangan kiri berlaku pada generator dimana menyebutkan bahwa terdapat hubungan antara penghantar bergerak, arah medan magnet, dan arah resultan dari aliran arus yang terinduksi. Gelombang generator arus bolak-balik ini banyak digambarkan dengan gelombang sinus.

   Besar tegangan generator bergantung pada :

1. Kecepatan putaran (N)

2. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk (Z)

3. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet (f)

Konstruksi Generator

       Terdapat dua jenis konstruksi dari generator AC, yaitu medan diam yang biasanya memiliki kapasitas kilovolts amperenya relatif kecil dan ukuran kerja tegangan yang rendah. Jenis ini mirip dengan generator dc tetapi memiliki slips ring sebagai pengganti komutator. Jenis kedua,yaitu medan magnet berputar yang dapat menyederhanakan masalah pengisolasian tegangan yang dibangkitkan.

Berdasarkan sistem pembangkitannya generator AC dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Generator 1 fasa

Generator yang dimana dalam sistem melilitnya hanya terdiri dari satu kumpulan kumparan yang    hanya dilukiskan dengan satu garis dan dalam hal ini tidak diperhatikan banyaknya lilitan. Ujung kumparan atau fasa yang satu dijelaskan dengan huruf besar X dan ujung yang satu lagi dengan huruf U.

2. Generator 3 fasa

Generator yang dimana dalam sistem melilitnya terdiri dari tiga kumpulan kumparan yang mana kumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan fasa. Jadi pada statornya ada lilitan fasa yang ke satu ujungnya diberi tanda U – X; lilitan fasa yang ke dua ujungnya diberi tanda dengan huruf V – Y dan akhirnya ujung lilitan fasa yang ke tiga diberi tanda dengan huruf W – Z. Stator alternator pada tiga-fase dapat dihuubungkan dengan wye(juga disebut bentuk bintang) atau bentuk delta. Sistem ini sangat fleksibel sebab utiliti daya dapat memberikan daya satu fase dan tiga-fase.

 Generator Arus Searah (DC)

Tegangan yang dihasilkan setiap generator memiliki sifat bolak-balik. Tegangan hanya menjadi searah setelah disearahkan. Dulu pabrik industri terkadang menggunakan perangkat motor-generator untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. , motor ac digunakan untuk menggerakkan generator dc. Arus bolak-balik yang diberikan pada motor dan tegangan dc diperoleh dari generator. Terdapat  dua slip-ring (cincin geser) dari generator ac telah diganti dengan kontak tunggal yang berputar yang tersegmen, disebut komutator. Komutator berfungsi sebagai penyearah atau saklar mekanis yang secara otomatis mengubah tegangan ac yang dibangkitkan menjadi tegangan dc. Satu-satunya perbedaan penting antara generator ac dan generator dc adalah penggunaan cincin-geser pada generator ac satu dari komutator pada generator dc.


4. Prinsip Kerja 

Sebuah transformator adalah perangkat yang mengubah (transformasi) potensial tegangan bolak balik ( AC ) dari satu nilai ke nilai lain menjadi lebih kecil atau lebih besar dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.  Sebuah transformator terdiri dari kumparan besi lunak dengan dua kumparan luka di sekitar itu yang tidak terhubung satu sama lain. Koil ini dapat luka baik di anggota badan yang terpisah dari inti besi atau diatur di atas satu sama lain.  Kumparan masukan disebut kumparan primer atau primer berliku. Ketika beda potensial bolak diberikan arus bolak-balik yang dihasilkan dalam kumparan primer menghasilkan medan magnet yang berubah di sekitarnya. Bidang mengubah ini menginduksi arus bolak-balik dalam kumparan sekunder. Ukuran tegangan induksi yang dihasilkan dari arus induksi dalam kumparan sekunder tergantung pada jumlah belitan dalam kumparan sekunder. 


5. Gambar Rangkaian 







6. Simulasi Video







7. Link Download

bab 1 - bab 3



1. Tujuan 

- Mempelajari dan mengetahui prinsip kerja rangkaian keselamatan industri 
- mengetahui simulasi  dari aplikasi rangkaian keselamatan industri



2. Komponen

·       Ntc 10 k



Pengertian termistor NTC (Negative TemperaturCoefisien) adalah resistor dengan koefisien temperatur negatif yang sangat tinggi. Termistor jenis ini dibuat dari oksida dari kelompok elemen transisi besi ( misalnya FE2O3, NiO CoO dan bahan NTC yang lain).

·        IC LM358



 LM358 IC adalah penguat operasional standar yang bagus

·       Resistor 10 k



Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian.

·       Potensio 10K



Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya.

·       Led  

                               

      Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED                 adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju

·       Buzzer           



Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara.           

·       Baterai 9V  



Baterai menyimpan energi potensi listrik dalam bentuk sel elektrokimia (sel volta). Ketika kutub positif dan negatif baterai di hubungkan, potensi listrik kedua kutub akan menyebabkan arus listrik mengalir.



3. Dasar Teori 


Resistor 10 k

 



 

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Î©) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di tubuh resistor :

 





 

Perhitungan untuk resistor dengan 4 gelang warna :

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2

·         Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)

·         Gelang ke 4 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut

Perhitungan untuk resistor dengan 5 gelang warna :

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-1 (pertama)

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-2

·         Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ke-3

·         Masukkan Jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n)

·         Gelang ke 5 merupakan toleransi dari nilai resistor tersebut.

 

 




Baterai

 



 

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.

Prinsip operasi

Baterai mengubah energi kimia langsung menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari sejumlah sel volta. Tiap sel terdiri dari 2 sel setengah yang terhubung seri melalui elektrolit konduktif yang berisi anion dan kation. Satu sel setengah termasuk elektrolit dan elektrode negatif, elektrode yang di mana anion berpindah; sel-setengah lainnya termasuk elektrolit dan elektrode positif di mana kation berpindah. Reaksi redoks akan mengisi ulang baterai. Kation akan tereduksi (elektron akan bertambah) di katode ketika pengisian, sedangkan anion akan teroksidasi (elektron hilang) di anode ketika pengisian. Ketika digunakan, proses ini dibalik. Elektrodanya tidak bersentuhan satu sama lain, tetapi terhubung via elektrolit. Beberapa sel menggunakan elektrolit yang berbeda untuk tiap sel setengah. Sebuah separator dapat membuat ion mengalir di antara sel-setengah dan bisa menghindari pencampuran elektrolit.





4. Prinsip Kerja

Saat komponen NTC tidak dipanaskan dengan api, maka suhu disekitar NTC menjadi besar (> R1) sehingga tidak tegangan dan arus mengalir pada masukan pin 2 IC LM358 . Pin 2 yang mendapatkan tegangan kecil akan memperbesar tegangan keluaran pada pin 1 (prinsip inverting) sehingga LED D2 menyala. Pin 2 masukan IC NE555 sebagai monostabil  multivibrator mendapatkan tegangan >2/3Vcc yang mengakibatkan tidak ada tegangan yang keluar pada pin 3 IC NE555 sehingga LED D1 dan Buzzer tidak aktif.

Saat komponen NTC dipanaskan dengan api, maka suhu disekitar NTC menjadi kecil (< R1) sehingga terdapat tegangan dan arus mengalir pada masukan pin 2 IC LM358 . Pin 2 yang mendapatkan tegangan  akan memperkecil tegangan keluaran pada pin 1 (prinsip inverting) sehingga LED D2 mati. Pin 2 masukan IC NE555 sebagai monostabil  multivibrator mendapatkan tegangan +<2/3Vcc yang mengakibatkan terdapat tegangan yang keluar pada pin 3 IC NE555 sehingga LED D1 dan Buzzer aktif.



5. Gambar Rangkaian 







6. Simulasi Video








7. Link Download

jenis - jenis pengendali




JENIS – JENIS PENGENDALI

Sistem kendali adalah suatu sistim dimana kecerdasan elektronika dipergunakan untuk mengendalikan suatu proses fisik. Uraian ini mencakup keseluruhan fase dari sistim kendali: elektronika, sumber tenaga (mis. motor listrik), mekanisme, dan teori sistim kendali yang menyatukan semuanya menjadi keseluruhan konsep.

10.4 KONTROL WAKTU

Fungsi utama dari pemilih waktu/timer ialah menempatkan informasi sekitar waktu yang lewat pada rangkaian kontrol.

Kontrol pemilihan waktu :

1. Komponen pneumatis

2. Elekromekanis atau elektronis

Relai tunda waktu umumnya adalah peranti yang mempunyai fungsi pemilihan waktu setelah kumparan timer telah diberi tenaga atau dihilangkan tenaganya

Istilah-istilah yang berkaitan dengan pemilihan operasi timer dan relai tunda-waktu termasuk

Ø Timer analogi

Ø Reset otomatis

Ø Kontak ditunda

Ø Penyetelan digital

Ø Umur pelayanan listrik

Ø Reset listrik/eksternal

Ø Fungsi yang menghalangi

Ø Kontak sesaat

Ø Ukuran kerja beban

Ø Star dipertahankan

Ø Reset manual

Ø Fungsi perlindungan memori selama daya gagal

Ø Penyetelan minimum

Ø Start sebentar

Ø Rentang tegangan pengoperasian

Ø Reset daya

Ø Kecermatan berulang

Ø Operasi siklus-berulang

Ø Reset

Ø Gambar pemilihan-waktu

 

10.5 KONTROL PENCACAH

Pencacah adalah peranti yang akan menerima rentetan dari pulsa pencacah operasi mesin dan menampilkan fungsi output berdasarkan angka perhitungan yang ditentukan sebelumnya oleh pemakai

Sebagian besar pencacah seperti timer dapat mempunyai interval dan operasi tunda

Operasi interval berarti bahwa beban akan dijalankan ketika unit mencacah.

Operasi tunda berarti bahwa beban akan digerakkan pada akhir siklus pencacahan.

Pencacah biasanya dianggap sebagai peranti yang mentabulasikan atau mencacah “sesuatu” seperti botol, kaleng, kotak, tuangan, dan sebagainya.

Beberapa sistem kontrol di industri memerlukan pencacah yang mempengaruhi proses kontrol.  aksi kontrol dimulai ketika pencacahan mencapai angka tertentu.

 

 

 

Ilustrasi beberapa aplikasi pencacah dan jenis-jenis pencacah yang digunakan.

 


Gambar 10.51 pencacah

Diagram pengawatan untuk pencacah elektromekanis

Gambar 10.52 Diagram pengawatan-pencacah elektomekanis

Sebagian besar pencacah solid-state dapat mencacah naik, mencacah turun, atau mengkombinasikan mencacah naik dan mencacah turun.

 

10.6 KONTROL URUTAN

Kontrol urutan melibatkan pengontrolan urutan pada suatu event tertentu yang akan terjadi.

Banyak peranti mesin dan mesin proses memerlukan pengontrolan urutan yang ditentukan sebelumnya ketika peralatan distart dan atau jalan

 

contoh sistem distribusi daya yang tidak mempunyai cukup kapasitas untuk menstart beberapa motor secara serentak

 

Gambar 10.61 Pengasutan dua motor secara berurutan

 

sistem kontrol berurutan yang dirancang untuk bergantian dua pompa

 

Gambar 10.62 Rangkaian control pompa yang bergantian

Pembuat urutan (saklar drum, saklar putar, saklar stepper atau saklar cam)

peranti yang menyediakan aksi ON/OFF untuk sejumlah saluran output pada pola urutan yang sudah ditentukan

 

 

jenis mekanis dari saklar pembuat urutan drum

Gambar 10.63 Pembuat urutan drum

Gambar serta video dalam pembuatan proteus

 

rangkaian kontrol


rangkaian kontrol


rangkai kontrol


rangkai kontrol listrik


                                                   

rangkaian kontrol listrik


 video rangkaian 




5. Example

1. Lihat gambar. Anggap seperangkat kontak normally open yang diwaktukan digunakan sebagai pengganti kontak normally closed yang diwaktukan. Apa yang akan terjadi apabila tombol start-up ditekan.
Jawab :

Horn akan hidup dan tetap hidup setelah periode tunda 10 detik.

2.  Pada gambar, sebutkan kondisi output A (ON atau OFF) selama reset, pemilihan waktu dan kondisi timed out.
Jawab :

OFF, OFF dan ON

3.     Pada gambar.anggap operator mempertahankan tombol keamanan dan start ditekan terus tertutup. Apa yang aka terjadi?
Jawab :

Timer akan tetap reset pada nol dengan kontak output yang ditentukan waktunya akan membuka.

4.     Perhatikan gambar, anggap bahwa saklar kontrol pencacah dibuka sebentar denga cacah terdaftar 5. Apa yang akan terjadi?
Jawab :

Pencacah akan direset pada nol dan tambahan hitungan akan dicatat mulai dengan nol.

5.     Lihat gambar, penyetalan apa pada pencacah yang harus diubah untuk menyimpangkan dua bagian dari garis inspeksi ketika dicapai 1000?
Jawab :

Atur output yang ditentukaan waktunya dari pencacahan selama 1,6 detik

6. Multiple Choice

1        Yang bukan urutan kerja dari system kontrol adalah . . .

A.    Pengukuran             B. Perbandingan         C. Perbaikan   D. Penyaringan *

 

2        Yang bukan merupakan manfaat dari Sistem Kontrol Otomatik pada proses, yaitu :

A.    Kualitas                   B. Kelancaran Proses C. Ekonomis   D. Tidak Aman *

 

3        Yang dimaksud dengan Open Loop Control System adalah :

A.  Sistim dimana aksi pengaturan tergantung dari keluaran (out put).

B.  Sistim dimana aksi pengaturan (input) sendiri tidak tergantung oleh keluaran (output) dari       prosesnya *

C.   Suatu kegiatan operasi yang cenderung membesar selisih  harga yang diminta.

D.  Suatu kegiatan operasi yang cenderung memperkecil selisih harga yang di minta

 

4        Yang dimaksud dengan Close Loop Control System adalah :

A.  Sistim dimana aksi pengaturan tergantung dari keluaran (out put) *

B.  Sistim dimana aksi pengaturan (input) sendiri tidak tergantung oleh keluaran (output) dari       prosesnya

C.   Suatu kegiatan operasi yang cenderung membesar selisih  harga yang diminta.

D.  Suatu kegiatan operasi yang cenderung memperkecil selisih harga yang di minta

 

5        Keuntungan Sistem  Pneumatic adalah, kecuali  :

A.  Bila terjadi kebocoran tidak berbahaya.

B.  Tidak menimbulkan panas, karena itu tidak memerlukan ventilasi

C.   Tidak terpengaruh dengan timbulnya perubahan tegangan listrik di kapal.

D.   Mahal *

 

6        Keuntungan Sistem Electric adalah, kecuali :

A.   Tidak memerlukan ruangan yang besar

B.  Memerlukan daya yang kecil

C.  Bagian-bagian yang bergerak sangat sedikit, sehingga keausan dapat ditekan

D.  Responnya lambat *

 

7        Keuntungan Sistem Hydraulic adalah, kecuali :

A.  Pengontrolannya mudah dan responnya cukup cepat

B.   Menghasilkan tenaga yang besar

C.   Dapat langsung menghasilkan gerakn rotasi dan ttranslasi.

D.  Memerlukan ruangan yang besar *

 

8        Yang dimaksud dengan V Positive Feed Back adalah :

A.  Sistim dimana aksi pengaturan (input) sendiri tidak tergantung oleh keluaran (output_ dari prosesnya .

B.  sistim dimana aksi pengaturan tergantung dari keluaran (out put).

C.  Suatu kegiatan operasi yang cenderung membesar selisih  harga yang diminta *

D.   Suatu kegiatan operasi yang cenderung memperkecil selisih harga yang di minta

 

9        Yang dimaksud dengan Negative Feed Back adalah :

A.    sistim dimana aksi pengaturan (input) sendiri tidak tergantung oleh keluaran (output)  dari prosesnya .

B.    sistim dimana aksi pengaturan tergantung dari keluaran (out put).

C.    Suatu kegiatan operasi yang cenderung membesar selisih  harga yang diminta.

D.    Suatu kegiatan operasi yang cenderung memperkecil selisih harga yang di minta *

 

10    Yang bukan merupakan 4 kegiatan penting dalam proses kontrol otomatis, yaitu

A.    Pemeliharaan muatan bisa lebih baik

B.    Tidak merasionalkan pikiran dan perbuatan manusia *

C.    Memindahkan pada saat bongkar muat.

D.    Menghemat ongkos pemeliharaan


silahkan download disini

HTML

spread sheet



Remedial

  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Hardware 2. Rangkaian Simulasi 3. Flowchart 4. Listing Program 5. Video 6....