Terpujilah Tuhan ditempatNya yang mahatinggi, damai sejahtera di bumi bagi orang-orang yang berkenan kepadaNya

Terpujilah Tuhan ditempatNya yang mahatinggi, damai sejahtera di bumi bagi orang-orang yang berkenan kepadNya

Selamat Natal bagi kalian

Brikh d-Moryo lekulhun wabeithkhun

Leave a comment

December 28, 2013 · 11:25 am

Selamat Natal bagi saudara dan saudariku umat Kristiani

Selamat Natal bagi saudara dan saudariku umat Kristiani

Keterangan gambar:

Lukas 2:11; Ethiled lakun geir yumono faruqo detawhi Moryo, Mshikho bamedinetheh d-Dawid ( Aram Siria ) – tulisan bagian atas.

Lukas 2:14; Almajdullahi fil’aliy wa ‘alailadzi assalamu wabilannasy al-masarahu ( Arab ) – tulisan bagian bawah.

Leave a comment

December 28, 2013 · 5:23 am

TEKNOLOGI INSTRUMENTASI – PEMANFAATAN DIPOLE LISTRIK

Kita tentu sering mendengar kata instrumentasi jika berhubungan dengan banyak hal mengenai proses di dalam sebuah pabrik. Secara umum instrumentasi berarti adalah penempatan dan pemasangan alat-alat tertentu yang disesuaikan dengan tujuan pengawasan dan pembatasan pada kuantitas tertentu di dalam sebuah proses. Pengawasan dan pembatasan ini tentu saja tidak lepas dari metode pengukuran dan jenis pengukuran yang harus dilakukan.

Jenis-jenis pengukuran yang umum dilakukan di dalam suatu proses produksi adalah:

  1. Suhu
  2. Tekanan
  3. Massa
  4. Volume

Metode-metode pengukuran pada instrumen-instrumen industri berkembang sangat pesat, terutama karena inovasi-inovasi yang harus memenuhi persyaratan pasar yaitu murah, presisi dan akurat.

Mari kita mulai dari metode yang paling banyak digunakan saat ini:

Dasar matematis dipole listrik.

Pada kasus mudah dari dua titik bermuatan, satu dengan muatan +q dan yang lain –q, momen dipole listrik yang dibentuk adalah P yang dirumuskan sebagai:

P=qd

Dengan d adalah penanda vektor perpindahan dari muatan negatif ke muatan positif, sehingga titik-titik momen dipol vektor p mengarah dari muatan negatif menuju ke muatan positif. Kejadian ini akan selalu konsisten demikian, karena momen dipole listrik, yaitu posisi dari muatan harus sesuai dengan orientasi dari dipole tersebut dan tidak mengindikasikan arah dari medan asal dari muatran-muatan ini.

Idealisasi dari sistem dwi-muatan ini adalah dipole titik listrik terdiri dari dua muatan tak tentu (infinit) yang terpisah secara tak tentu (infinit) pula, tetapi dengan nilai p tertentu.

 Image

i.a. Torsi pada momen dipole.

Pembahasan mengenai sebentuk momen tak akan pernah lepas dari efek yang dihasilkan oleh momen yaitu torsi, demikian pula dengan dipole listrik.

Satu objek dengan yang memiliki momen dipole listrik akan memiliki torsi τ ketika ditempatkan di dalam suatu medan listrik eksternal. Torsi yang dihasilkan cenderung menggabungkan dipole dengan medan listrik tersebut, dan cenderung membuat kesejajaran satu orientasi dari energi potensial yang lebih rendah daripada ketidaksejajaran; untuk medan listrik E yang berjarak seragam kita peroleh:

 Image

τ = p X E

Persamaan umum

Lebih umum lagi, untuk distribusi muatan kontinu yang dibatasi oleh volume V, persamaan yang sesuai untuk momen dipole adalah:

 Image 

 Dengan r menempatkan titik observasi dan d3r0 merupakan volume elementer di dalam V. Sekumpulan muatan-muatan titik pada volume tertentu ditandai sebagai kerapatan muatan. Sekumpulan muatan ini diasumsikan terdistribusi secara kontinu parsial yang berarti bahwa daerah batas elementer volume tertentu dari muatan-muatan titik akan memiliki distribusi kontinu dengan kerapatan tertentu dan pada batas volume elementer berikutnya akan memiliki distribusi kontinu dengan kerapatan muatan yang berbeda, sehingga sebenarnya distribusi muatan bersifat diskret, keadaan ini membawa kita pada fungsi kerapatan ρ(r) dari suatu distribusi kontinu-parsial yang terdiri dari titik-titik acuan vektor r = {r1 , r2 , … ri } yang masing-masing berkorespondensi dengan muatan-muatan q ,q  , … qi , sehingga fungsi kerapatan muatan pada ruang tiga dimensi ini dapat dituliskan sebagai fungsi penjumlahan delta Dirac :

 Image

Dengan setiap ri adalah vektor dari titik acuan manapun ke arah muatan qi. Substitusi persamaan ini ke dalam formula integral sebelumnya menghasilkan rumus berikut:

 Image

Persamaan ini ekuivalen dengan persamaan sebelumnya dengan keadaan netralitas muatan dan N = 2. Pada dua muatan yang saling berlawanan, yang menandai lokasi dari muatan positif pasangan muatan sebagai r+ dan lokasi dari muatan negatif sebagai r :

Image

Memperlihatkan bahwa vektor momen dipole diarahkan dari muatan negatif menuju muatan positif karena vektor posisi satu titik diarahkan keluar dari asal titik itu.

Momen dipole paling mudah dipahami ketika sistem secara keseluruhan memiliki muatan netral; sebagai contoh sepasang muatan yang saling berlawanan tanpa muatan-muatan net (muatan total bernilai nol), atau satu konduktor netral di dalam medan listrik yang seragam. Pada satu sistem muatan tanpa muatan net, divisualisasikan sebagai satu kumpulan pasangan muatan-muatan yang berlawanan, hubungan momen dipole-nya adalah:

 Image

Yang merupakan penjumlahan vektor dari momen-momen dipole dari pasangan-pasangan muatan netral, karena keseluruhan muatan pada netralitas, momen dipole adalah bebas terhadap posisi observer/acuan r, sehingga nilai p independen/bebas terhadap pemilihan titik acuan, yang memberikan keseluruhan muatan dari sistem menjadi nol.

Kerapatan Momen Dipole dan Kerapatan Polarisasi

Kita telah mengetahui momen dipole dari sekumpulan muatan,

 Image

yang menentukan tingkat polarisasi dari kumpulan tersebut, tetapi kumpulan netral merupakan keberadaan vektor dari kumpulan muatan yang mudah dipahami tanpa informasi absolut dari kumpulan tersebut. Kerapatan momen dipole dari sekumpulan p(r) menunjukkan keadaan dari lokasi dan momen dipole dari sekumpulan tersebut. Untuk menghitung medan listrik di dalam satu wilayah yang berisi sekumpulan muatan, maka digunakanlah persamaan Maxwell, dan informasi mengenai muatan-kumpulan dirumuskan dalam kerapatan polarisasi P(r) dari persamaan-persamaan Maxwell. Kerapatan polarisasi yang dihasilkan tergantung kepada bagaimana kelayakan medan listrik yang dibangkitkan. Pada kasus-kasus yang memenuhi simetri geometri kristal, pizoelektrik akurasi mempersamakan P(r) = p(r) sudah mencukupi.

Persamaan Maxwell yang didasarkan pembagian dari muatan dan arus ke dalam model “bebas dan “terikat” akan membawa kita pada pengenalan medan D dan medan P:

 Image

 P disebut sebagai kerapatan polarisasi. Pada perumusan ini, divergensi dari persamaan ini menghasilkan skalar:

 Image

dan sebagai divergensi pada E sebagai muatan total, dan ρf  adalah ‘muatan bebas’, kita memiliki hubungan:

 Image

Dengan  ρb sebagai muatan terikat, yang merupakan selisih antara muatan total dan kerapatan muatan bebas.

Ketiadaan efek magnetik menyebabkan persamaan Maxwell menjadi:

 Image

Yang menyebabkan:

 Image

Dengan menggunkan dekomposisi Helmholtz, kita memperoleh:

 Image

Untuk potensial skalar φ, diperoleh:

 Image

Anggap bahwa muatan terbagi menjadi muatan terikat dan muatan bebas, maka potensial listrik total menjadi:

 Image

Kepenuhan kondisi-kondisi batas pada φ mungkin saja dibagi secara bebas antara φf dan φb karena hanya penjumlahan φ yang harus memenuhi keadaan ini.

Penerapan dalam teknologi:

a. Pizoelektrik.

Secara alamiah efek pizoelektrik berhubungan dekat dengan peristiwa moment dipole listrik pada benda padat. Saat ini, juga digunakan untuk menginduksi ion dan sisi takik-kristal (crystal lattice) pada kisaran muatan asimetris, atau secara langsung dibawa oleh grup-grup molekuler. Kerapatan dipole atau polarisasi (penanda dimensionalnya adalah cm/m3 , arah dan jarak momen dipole ditandai dalam cm untuk satu kristal/grup molekuler pada volume dengan penanda m3) dapat dihitung untuk kristal dengan penjumlahan momen-momen dipole per volume dari unit sel yang bersifat kristalograf; karena setiap dipole adalah vektor, maka kerapatan dipole P juga bersifat vektorial. Dipole-dipole listrik yang saling berdekatan cenderung terikat di dalam ranah-ranah yang disebut sebagai ranah Weiss. Ranah-ranah ini biasanya memiliki orientasi acak, tetapi dapat diikat menggunakan proses pengutuban, satu proses dengan melewatkan medan listrik sangat kuat melintasi material, biasanya pada temperatur yang bertingkat. Tidak semua material pizoelektrik dapat dikutubkan.

Sifat dari efek pizoelektrik yang penting adalah perubahan polarisasi P ketika tekanan mekanis diberikan kepada bahan pizoelektrik. Perubahan polarisasi ini dapat dirangsang dengan melakukan konfigurasi ulang dari dipole listrik yang menginduksi ‘lingkungan’ atau dengan re-orientasi momen dipole molekuler yang berada di bawah pengaruh tekanan luar.

Hal ini menyebabkan keadaan pizoelektrik muncul sebagai perubahan pada kekuatan polarisasi, atau arah polarisasi maupun keduanya, dengan ketergantungan pada:

  1. Orientasi dari polarisasi di dalam kristal,
  2. Simetri kristal,
  3. Pemberian tekanan mekanis.

   a.1. Aktuator pada control valve

            Pada setiap proses industri yang melibatkan fluida tentu digunakan control valve yaitu sebuah sistem pengatupan untuk mengatur tingkat fluida yang harus dialirkan pada satu sistem perpipaan produksi untuk memenuhi kebutuhan tekanan dan volume fluida pada suhu tertentu.

 Image

 

a.2. Pressure transmiter.

Pressure transmitter adalah satu peralatan yang umum digunakan di dalam industri yang memberikan informasi besarnya tekanan pada satu subsistem perpipaan yang diubah dalam sinyal arus listrik ( pada umumnya menggunakan rentang 4 – 20 mA ).

 Image

  1. b.      Membran listrik

Teknologi ‘membran listrik’ ini masih cukup baru, yaitu memanfaatkan gangguan medan listrik ‘bebas’ dari luar yang mengganggu medan listrik ‘terikat’ yang berada di bagian dalam ‘membran listrik’, sehingga sekumpulan momen-momen dipole di bagian dalam material membran listrik mengalami perubahan kerapatan polarisasi dan perubahan itu menghasilkan tegangan tertentu.

Membran listrik dengan bahan tertentu akan memiliki kerapatan medan ‘terikat’ yang tertentu pula. Sifat inilah yang dimanfaatkan untuk keperluan instrumen pengukuran.

b.1. Sensor Chromatography

Image 

 

2 Comments

Filed under Uncategorized

Thanks Giving To All Readers – I am humbly thanking to you

Image

Leave a comment

Filed under Uncategorized

DASAR PENGONTROLAN EKSITASI GENERATOR SINKRON

i. Dasar pemahaman arus lilitan medan terhadap magnetisasi kutub-kutub jangkar.

Pada artikel sebelumnya kita telah membahas perabaan kualitatif matematis akan pengaruh arus lilitan medan dc dan putaran armature/jangkar pada keluaran sebuah generator sinkron.

Sekarang mari kita cermati Gambar 1 untuk memahami logika “mengapa arus dc dapat mempengaruhi arus generator sinkron yang bersifat ac”.

Mari kita tinjau satu putaran pasangan kutub N-S pada rotor sebuah generator sinkron yang melintasi  satu datum permukaan stator seperti pada Gambar 1. Anggap sebelumnya permukaan kutub N belum melintasi permukaan stator sehingga tidak terjadi interaksi garis-gaya magnet antara jangkar dan stator. Keadaan ini menyebabkan fluks magnet yang terjadi antara jangkar dan stator bernilai 0, kemudian ketika jangkar digerakkan melintasi datum permukaan stator terjadilah garis gaya magnet yang menembus ke arah datum tersebut sehingga terjadi fluks positif antara datum permukaan stator dan permukaan jangkar sejauh 1800. Ketika setengah putaran pertama (00 -1800) telah terlewati maka fluks positif  menjadi 0 untuk setengah putaran berikutnya (1800 – 3600), pada kondisi ini permukaan kutub S dari jangkar mulai melintasi datum permukaan stator sehingga garis gaya magnet mengarah dari datum permukaan stator menembus permukaan kutub S sehingga terjadi fluks negatif antara datum permukaan stator dan permukaan kutub S. Lilitan medan yang dialiri arus dc akan membantu memperkuat fluks yang melintasi masing-masing permukaan kutub jika dialiri dengan arah arus dc yang tepat yaitu lilitan medan pada kutub N selalu dialiri arus yang lebih positif terhadap lilitan medan pada kutub S.

Fluks yang terjadi antara jangkar kutub N terhadap datum permukaan stator akan selalu membentuk ‘bukit’ dan fluks yang terjadi antara jangkar kutub S terhadap datum permukaan stator akan selalu membentuk ‘lembah’ oleh karena itu fluks rata-rata pada masing-masing permukaan jangkar selalu bersifat searah (direct); sebab itulah arus penguatan medan dc sangat berguna untuk menambah fluks magnet dari masing-masing kutub jangkar.

ii. Analisis fisis-matematis variabilitas fluks magnet pada generator sinkron.

Sub-artikel di atas menjelaskan bagaimana hubungan kualitatif arus penguatan medan dc terhadap fluks magnet yang terjadi pada sebuah generator sinkron, berikut ini saya mencoba menyajikan analisis fisis matematis dari superimpose antara fluks magnet natural dan fluks magnet hasil arus medan dc.

Gambar 2 merupakan rangkaian ekuivalen dari pengaruh arus lilitan medan terhadap eksitasi generator sinkron.

 

 

 

 

 

 

 

Pada artikel “Alternator” kita telah mengenal bahwa fluks yang dihasilkan oleh lilitan medan dc adalah (rm/N) idc maka:

dari perumusan ini kita akan mengetahui secara kualitatif bahwa:

  1. Fluks natural tidak dapat dikontrol secara langsung karena berasal dari sifat bawaan material jangkar.
  2. Fluks total dapat dikontrol dengan mengendalikan input resistor variabel pada lilitan medan untuk mengatur besaran arus dc yang dialirkan.

6 Comments

Filed under Uncategorized

GENERATOR SINKRON

Hal paling tampak yang membedakan antara generator sinkron dari generator induksi/asinkron adalah generator sinkron dieksitasi dua kali. Pada generator asinkron energi listrik dihasilkan hanya oleh putaran rotor terhadap stator, sedangkan pada generator sinkron energi listrik dihasilkan oleh putaran rotor terhadap stator dan lilitan rotor yang diumpani sumber arus dc.

Sebuah generator sinkron memberikan torsi pada satu laju yaitu laju sinkron. Pada laju di luar laju sinkronnya torsi rata-rata akan bernilai nol, untuk menggambarkan hal ini cermatilah Gambar 1.

 Image

Asumsikan bahwa perputaran rotor diam pada awalnya, jika tiba-tiba rotor berputar berlawanan dengan arah jarum jam pada kutub N-nya maka sesuai aturan tangan kiri fleming,  pada konduktor yang melilit stator akan timbul arus yang mengarah menuju ke dalam generator dan gaya yang terjadi pada konduktor mengarah ke kanan, kemudian jika putaran rotor mencapai 1800 mekanis maka kutub S akan mencapai lilitan stator dan mempengaruhi medan magnet untuk menimbulkan arus menuju ke arah luar generator dan sekali lagi menggunakan aturan tangan kiri fleming maka gaya yang terjadi mengarah ke kanan, saat inilah torsi mula (2*F x setengah panjang antara dua kutub rotor) terjadi yang berlawanan arah putaran V.

Jika rotor telah bergerak pada kecepatan sinkronnya, rotor akan berputar sebesar 1800 listrik selama satu setengah silklus dan arus di dalam konduktor akan berbalik arah. Hal ini berarti bahwa setelah satu setengah siklus, satu kutub yang memiliki polaritas berlawanan akan melawan arah konduktor yang sama yang arusnya telah berbalik arah; dengan satu pembalikan baik dari arus i dan medan magnet B, arah dari gaya F dan putaran v di dalam dua setengah siklus akan tetap sama, dan generator menghasilkan torsi positif.  

Penentuan frekuensi.

Pada generator yang mempunyai dua kutub, ggl yang diinduksikan melalui satu putaran lengkap di dalam satu putaran mesin. Pada mesin kutub-banyak, satu siklus ggl akan dibangkitkan ketika struktur medan  berotasi melalui satu sudut yang terbagi oleh satu pasangan kutub, sehingga pada generator berkutub banyak dengan p kutub,  jumlah siklus ggl dalam satu kali revolusi akan menjadi p/2. Jika generator memliki kecepatan ns putaran per detik, maka:

 Image

Jika kecepatan rotor n dari generator konstan maka frekuensi yang dihasilkan pun konstan, oleh sebab itu generator sinkron yang bekerja pada kecepatan konstan dikenal sebagai generator sinkron karena frekuensi listriknya akan tetap konstan jika kecepatan putaran mekanis rotornya pun konstan, sehingga frekuensi listriknya sinkron terhadap kecepatan putar rotor.

Persamaan ggl.

Ggl diinduksikan di dalam sebentuk konduktor dengan panjang l  bergerak di dalam satu medan magnet dengan kerapatan fluks rata-rata B dan kecepatan relatif v meter/detik tegak lurus terhadap arah medan magnet maka:

E = Blv volt

Jika d adalah dimeter dari inti jangkar/armatur dan ns adalah kecepatan rotasi relatif yang terjadi antara pergerakan jangkar yang bersatu dengan rotor terhadap lilitan l yang dililitkan pada stator  ( lihat ilustrasi Gambar 2 ) maka:

Image 

Image

Dan berdasarkan rumus kecepatan sinkron terhadap frekuensi listriknya diperoleh:

E = 2fΦ

yang merupakan nilai rata-rata dari ggl yang melewati satu lilitan konduktor.

Jika winding N lilitan terkonsentrasi pada salah satu kutub-nya maka untuk sepasang kutub akan memiliki 2N lilitan sehingga ggl rata-rata yang dibangkitkan oleh 2N lilitan adalah:

2N.E = 2N. 2fΦ

Eavg = 4Nf Φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diagram fasor pada keadaan gerak-mula/starting – kondisi eksitasi

Rancangan awal sebuah generator dibuat sedemikian rupa sehingga semua impedans pada keadaan tanpa beban ( baik pada hubung buka maupun hubung singkat ) adalah bersifat induktif sehingga memiliki faktor daya “sumber yang berperilaku ‘meninggalkan’ beban” atau lebih dikenal sebagai lagging power factor. Keadaan gerak-mula/starting digambarkan oleh Gambar 3 sebagai berikut:

 Image

Pada keadaan starting kita dapat membentuk set impedans di bawah kondisi hubung singkat dengan Xl adalah impedans bocor pada keadaan hubung-singkat, Xa  adalah impedans jangkar/armatur pada keadaan hubung singkat, dan Ra adalah resistansi jangkar pada keadaan hubung singkat.

Persamaan yang sesuai dengan set impedans di atas adalah:

E = E’ + jIXa

E = I(jXl + Ra) + jIXa

Atau

E = IRa + jI(Xl + Xa)

E = IRa + jIXt

Daya dan torsi pada keadaan hubung singkat – kondisi eksitasi.

Putaran rotor dari generator akan memberikan pencatuan daya nyata sebesar  3.E cos δ. I cos θ. Jika sudut yang terjadi antara I dan Ra serta antara E dan Ra kurang atau sama dengan 0.25π ( merupakan sifat alami generator sinkron pada hubung singkat ) maka dapat digunakan pendekatan daya nyata menjadi 3.E I cos (δ+ θ), sehingga:

 Image

Daya nyata Pm setara dengan torsi mekanis rotor generator sinkron maka:

T = Pm watt-sinkron

 Image

Pada diagram fasor tampak bahwa besaran Ra lebih kecil daripada besaran Xl+Xa dan jika harganya cukup kecil sehingga membuat proyeksi E sangat mendekati 900 maka IRa  dapat diabaikan:

 Image

Maka arus yang timbul pada komponen daya nyata sebesar:

 Image

Pengaruh perubahan arus medan eksitasi terhadap arus pembangkitan generator

Perubahan di dalam arus medan dc yang mengalir melalui lilitan medan pada rotor dari generator sinkron menyebabkan perubahan pada faktor daya ketika generator bekerja. Kemampuan untuk berubah faktor daya oleh sebab pengubahan keadaan eksitasi ini merupakan karakteristik yang sangat penting dari generator sinkron.

Pengoperasian generator sinkron pada kecepatan rotasi putar yang konstan akan membutuhkan resultan fluksi yang konstan supaya tegangan yang dihasilkan cenderung konstan. Baik sumber dc dan dan putaran rotor bekerja sama untuk menghasilkan resultan fluks yang konstan ini.

Mari kita cermati Gambar 4 berikut ini yang merupakan diagram fasor dari arus dan tegangan yang terjadi ketika generator sinkron beroperasi.

Image 

Daya yang dicatu oleh generator akan bernilai konstan jika (E2 /Xt) sin δ tetap konstan, sehingga perubahan pada E maka sin δ harus berubah sejauh menjaga (E2 /Xt) sin δ tetap konstan, sehingga daerah dari fasor-fasor ‘keluarga’ E (E1, E2, E3) harus berada pada jalur garis yang terputus-putus. Lebih jauh, proyeksi fasor I pada fasor E’ harus tetap konstan.

i. Keadaan eksitasi berlebih (over excitation)

Pada Gambar 4, ketika tegangan eksitasi sebesar E1 , maka arus medan eksitasi menghasilkan terlalu banyak fluks /over-excitation. Fasor arus mengasumsikan posisi I1 yang sedemikian sehingga ketika fasor j I1 Xt ditambahkan kepada fasor  E1 akan memberikan tegangan terminal E’. Hal ini menjadikan arus reaktif yang ‘mendahului E1’/leading dialirkan dan berlaku untuk mengurangi kemagnetan (demagnetisasi) medan fluks untuk menambah kebutuhan tegangan terminal.

ii. Keadaan setimbang (balanced excitation)

 Jika eksitasi dikurangi sedemikian hingga tegangan eksitasi menjadi E2 , maka tidak terjadi kelebihan fluks yang dihasilkan oleh lilitan medan, sehingga arus keluaran ac dari generator tidak memiliki komponen reaktif , faktor daya adalah satu dan arus keluaran adalah I2 .

iii. Keadaan eksitasi rendah (under excitation)

Ketika tegangan eksitasi adalah E3 maka motor berada pada keadaan eksitasi-rendah (under-excitation) .  Arus keluaran pada keadaan ini diasumsikan pada posisi I3 dan faktor daya adalah ‘lagging’ atau ‘arus tertinggal dari tegangan’. Keadaan arus I3 yang tertinggal ini mempunyai efek magnetisasi yang membantu membentuk fluks celah-udara seperti yang dibutuhkan oleh tegangan terminal E’.    

iv. Hubungan kualitatif antara arus dc lilitan medan terhadap eksitasi generator sinkron.

Seperti telah disebutkan di paragraf awal sub-bab ini bahwa arus eksitasi generator dipengaruhi pula oleh arus lilitan medan  dc dari jangkar rotor. Berikut ini adalah gambaran kualitatif dari hubungan antara arus dc lilitan medan dan arus eksitasi generator: 

Berikut ini adalah grafik arus generator yang dipengaruhi oleh arus eksitasi lilitan medan:

 

10 Comments

Filed under Uncategorized

Kendali Elektrik Analog Dan PLC

Kita yang mendalami bidang kendali elektrikal analog tentu pernah bahkan mungkin sering mendengar istilah PLC atau Programmable Logic Controller; namun banyak di antara kita yang mungkin merasa agak ketakutan atau enggan mengenal apakah itu PLC, karena memang piranti yang satu ini berbasis elektronika digital.

Sebenarnya kendali elektrikal analog dan PLC adalah seperti “saudara kandung” karena keduanya menggunakan logika fungsi yang sama persis, hanya penuangan secara perangkat saja yang berbeda, sehingga bagi siapa saja yang berpengalaman cukup banyak dengan pemodelan sistem kendali analog pasti akan sangat mudah memahami sistem PLC.

Artikel ini saya tulis adalah untuk membandingkan kesejajaran sistem kendali elektrikal analog dan PLC secara umum; memang terdapat fungsi-fungsi tertentu dari PLC yang tidak terdapat secara sub-paket pada sistem kendali elektrikal analog, namun itu pun sangat tergantung dari produsen piranti PLC. Fungsi-fungsi sub-paket ini memang diciptakan oleh para produsen PLC untuk mencapai target penjualan produk-produk yang mereka tawarkan, sebagai contoh OMRON memiliki fungsi sub-paket “differential-up” dan “differential-down” yang tidak dimiliki oleh Allen Bradley atau SIEMENS SIMATIC atau pun I-Deck, dan SIEMENS SIMATIC memiliki fungsi sub-paket “reverse” yang tidak dimiliki oleh OMRON dan Allen Bradley dan seterusnya.

Kendali elektrikal analog.

Sistem kendali elektrikal analog telah digunakan selama ratusan tahun sebelum ditemukannya PLC, bahkan sampai saat ini kendali analog tersebut belum bisa tergantikan seluruhnya oleh PLC. Berikut ini akan saya perkenalkan beberapa piranti sederhana dari sistem kendali elektrikal analog:

  • Rele dan kontaktor.

Rele atau kontaktor adalah satu piranti keras paling umum dan paling berdaya guna bahkan bisa dikatakan menjadi ‘jantung’ bagi sistem kendali analog. Penyebutan rele di Indonesia digunakan untuk piranti yang berukuran kecil atau rele pewaktu (time relay) sedangkan kontaktor untuk piranti yang berukuran menengah hingga besar, walaupun baik rele dan kontaktor memiliki fungsi yang sama. Jenis-jenis rele antara lain:

  1. Kontaktor
  2. Rele kontak
  3. Rele pewaktu (timer/time relay)
  4. Rele jatuh tegangan (voltage drop relay)
  5. Rele tegangan naik (voltage rise relay)
  6. Rele termal (thermal relay)

Kontaktor dan rele kontak pada dasarnya berfungsi sama saja, pembedaan tersebut terjadi karena bentuk dan kapasitas tegangan serta arus yang mampu ditahan oleh kontaktor dan rele kontak. Rele pewaktu adalah rele yang dikendalikan oleh pembatasan waktu, misalnya “delay-off relay” dan “delay-on relay”. Delay-off relay akan terputus dari sumber catu daya jika batas waktu tercapai, sedangkan delay-on relay akan terhubung dengan sumber catu daya jika batas waktu tercapai. Rele jatuh tegangan akan bekerja ( baik menuju “OFF” maupun “ON ) jika terjadi penurunan tegangan pada prosentase tertentu, sedangkan rele tegangan naik akan bekerja ( baik menuju “OFF” maupun “ON ) jika terjadi kenaikan tegangan pada prosentase tertentu. Rele termal akan bekerja ( baik menuju “OFF” maupun “ON ) jika terjadi penurunan atau kenaikan temperatur pada derajat tertentu.

Gambar berikut ini adalah contoh konstruksi dari sebuah rele:

 Image

 

  • Sakelar/switch.

Sakelar atau switch memiliki fungsi untuk memindah keadaan dari satu sub-sistem menuju sub-sistem berikutnya. Perpindahan sakelar dilakukan secara manual. Beberapa jenis sakelar yang umum adalah:

  1. SPST (Single Pole Single Throw)
  2. SPDT (Single Pole Double Throw)

 Image

Kesejajaran diagram jalur tunggal (Single Line Diagram) terhadap diagram tangga (Ladder Diagram)

Kita yang sering berkutat dengan kendali elektrikal analog tentu mengenal diagram jalur tunggal atau single line diagram dari satu sistem kendali. Jika kita pernah mendalami PLC kita pun akan mengenal terminologi diagram tangga atau ladder diagram. Ladder diagram pada dasarnya adalah derivat dari single line diagram. Berikut ini disajikan sebentuk contoh sederhana dari kesejajaran antara single line diagram dan ladder diagram untuk fungsi start-stop :

 Image

Image

Image

Mudah bukan jika kita ingin belajar PLC melalui single line diagram yang pernah kita dalami sebelumnya ?

Regards,

Image

 

 

 

 

Leave a comment

Filed under Uncategorized