Pengendalian Motor Induksi 1 Phasa Berbasis Programmable Logic Controller (PLC).

 3  47  85  2017-01-18 05:19:22 Report infringing document
Informasi dokumen

PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI SATU FASA BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

  Sumantri Zulkarnain : Ketua penguji 2. Surya Tarmizi Kasim MSi : Anggota Penguji Disetujui OlehPembimbing Tugas Akhir, Ir.

RIZAL PINEM

  NIM : 080422008DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011 PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI SATU FASA BERBASIS PROGRAM LOGIC CONTROLLER (PLC)APLIKASI PADA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI TEKNIK ELEKTRO USU Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik padaDepartemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Oleh : RIZAL PINEM NIM : 080422008 Sidang pada tanggal 17 september 2011 di depan penguji : 1. Surya Tarmizi Kasim MSi : Anggota Penguji Disetujui OlehPembimbing Tugas Akhir, Ir.

KATA PENGANTAR

  Ada pun judul tugas akhir ini adalah “PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI 1 PHASA BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)” Penulis juga mengucapkan teima kasih atas semua bantuan yang telah diberikan, baik secara langsung maupun tidak langsung selama penyusunan tugasakhir ini hingga selesai, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Dan motor dua akan tetap bekerja selama waktu yang telah ditentukan jika motor satu mengalamigangguan dan motor satu berhenti bekerja.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Program Logic Controller pada dasarnya adalah sebuah komputer yang khusus berisi fungsi kontrol dari berbagai jenis dan level secarakompleksitas, yang di pergunakan untuk mengautomatisasikan sistem kontrol pada mesin-mesin maupun proses. Tujuan penelitian ini adalah bagaimana mengendalikan motor induksi ini, motor yang di gunakan sebanyak dua unit dan PLC di gunakan untuk 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, yaitu : 1.

BAB II PLC DAN MOTOR INDUKSI SATU FASA

2.1 PROGRAM LOGIC CONTROLLER

  Program Logic Controller atau yang sebut dengan PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis-mikroprosesor yang memanfaatkanmemori yang dapat di program untuk menyimpan instruksi-instruksi dan mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, berurutan (sequencing),pewaktuan (timing), pencacahan dan aritmetika guna mengontrol mesin-mesin dan proses-proses, dan di rancang untuk di operasikan oleh para insinyur yangmemiliki pengetahuan mengenai komputer dan bahasa pemograman. PLC memiliki beberapa keunggulan, ini karena sebuah perangkat pengontrol yang sama dapat dipergunakan di dalam beraneka ragam sistempengontrolan yang di jalankannya, yang harus dilakukan oleh seorang operator Beberapa kelebihan PLC jika dibandingkan dengan sistem kontrol proses konvensional, antara lain : (Referensi Nomor 1 dan 4) 1.

2.1.2 Komponen Penyusun PLC

  Pada dasarnya PLC sama dengan komputer namun bedanya adalah komputer dioptimalkan untuk tugas-tugas penghitungan dan penyajian data,sedangkan PLC pada dasarnya adalah adalah komputer yang didesain untuk keperluan khusus, sehingga memiliki input/output yang jelas dan dioptimalkanuntuk tugas-tugas pengontrolan dan pengopersian di dalam lingkungan industri. Unit Prosesor atau Central Processing Unit Unit ini adalah unit yang berisi Mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuaidengan program yang tersimpan di dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke antarmukaoutput.

5. Input/Output

  Akan tetapi, piranti ini hanya hanya mampu menangani pensaklaran DC dan akan rusak oleh arus lebih maupun tegangan yang cukup tinggi. Gambar 2.3 Output Transistor Output dari input/output adalah sinyal digital dengan level 5 V, tetapi setelah pengkondisian sinyal dengan menggunakan relay, transistor, atau triac,maka output dapat berubah sebuah sinyal 24 V, 10 mA, sinyal DC 110 V, 1 A atau mungkin sinyal AC 240 V, 1 A, atau 240 V, 2 A.

2.1.3 Prinsip Kerja Dasar PLC

  Prinsip kerja PLC secara singkat dapat ditunjukkan seperti pada gambar berikut : Gambar 2.4 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC PLC dapat menerima data berupa sinyal analog dan digital dari komponen input device. PLC juga dapat menerima sinyal analog dari input device yang berupa potensiometer, putaran Central Processing Unit (CPU) mengolah sinyal digital yang masuk sesuai dengan program yang telah dimasukkan.

2.1.4 Perangkat Input/output

  System I/O membentuk interface dengan piranti medan yang dihubungkan pada pengontrol. Tujuan dari interface ini adalah menjaga kondisi berbagai sinyal yang diterima atau dikirimkan ke piranti medan eksternal.

1. Saklar Mekanis

  Saklar semacam ini dapatdigunakan untuk mengindikasi keberadaan suatu benda pada sebuah meja kerja, Tegangan Tegangansumber sumber PLC PLCKanal Kanalinput input Gambar 2.5 Sensor-sensor Saklar Sebutan saklar limit (limit switch) diperuntukkan bagi saklar yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan atau pergerakan sebuah komponen mesin yangbergerak. Roda mesin dapat diputar pada kecepatan tetap untuk menutup dan membuka saklar padasuatu interval waktu tertentu.

2. Sakalr Pembatas

  Sensor dan Saklar Fotoelektris Piranti saklar foto-elektris dapat beroperasi sebagai tipe transmitif, dimana objek yang didektesi memotong melewati seberkas cahaya, yang umumnya adalahradiasi tipe inframerah, dan berhenti ketika mencapai detektor, atau tipe reflektif, dimana objek yang dideteksi memantulkan berkas sinar cahaya menuju detektor. Detektor radiasiyang digunakan dapat berupa sebuah fototransistor, seringkali merupakan sepasang transistor yang dikenal dengan sebutan pasangan Darlington.

1. Kontaktor

  Ketika arus mengalir melalui selonoida, sebuah medan magnet dibangkitkan dan medanini menarik komponen-komponen yang terbuat dari bahan besi yang ada didekatnya. Ketika outputsebuah PLC (artinya, memberikan sinyal hidup), medan magnetic selonoida bangkit dan menarik kontak-kontak sehingga menutup saklar atau saklar-saklar.

2. Motor Listrik

  Ketika arus mengalir melalui kumparan armatur, karena sebuah konduktor berarus yangberada tegak lurus terhadap sebuah medan magnet akan mengalami gaya, gaya-gaya akan bekerja pada kumparan tersebut dan akan mengakibat perputaran. Hal ini dilakukan dengan menggunakanrelay-relay atau kontaktor yang membalikkan arah aliran arus yang di berikan ke kumparan armatur.

2.2 MOTOR INDUKSI SATU FASA

  2.2.2 Konstruksi Motor Induksi Satu Fasa Pada umumnya konstruksi motor induksi baik yang tiga fasa maupun satu fasa terdiri dari stator dan rotor.  Stator merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan yang dapat menginduksikan medan elektromagnetik kepada kumparan rotornya  Rotor merupakan bagian yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari kumparan stator yang di induksikan kekumparan rotor.

2.2.3 Dasar Kerja Motor Induksi

2.2.4 Slip

  Arus ini selanjutnya akan menimbulkan medanputar dicelah udara yang akan memotong penghantar pada rotor (dalam hal ini rotor masih diam). Berdasarkan hukum faraday tentang imbas magnet, makamedan putar yang secara relative merupakan magnet yang bergerak terhadap Pada keadan sebenarnya rotor tidak pernah dapat mengejar medan putar, karena bila rotor berputar sama cepatnya dengan stator, tidak timbul perbedaankecepatan/tidak ada perubahan fluxsi sehingga tidak ada ggl imbas di dalam rotor, tidak arus dan tidak ada momen yang mendorong rotor.

2.2.5 Rangkaian Ekivalent Motor Induksi Satu Fasa

  Dalam menentukan variable-variabel motor induksi baik yang tiga atau satu fasa, dasar yang selalu di ambil adalah satu fasa.   Gambar 2.14 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Satu Fasa Keterangan Gambar :X 2 : Reaktansi kumparan rotor dalam ohmRc : Tahanan inti besiXm : Reaktansi rangkaian penguat dalam ohm : Arus yang mengalir pada kumparan stator bila motor tidak berbeban: Arus rotor E1 : Tegangan induksi pada kumparan stator dalam Volt 2.2.6 Prinsip Kerja Motor Induksi Satu Fasa.

2.2.7 Jenis-Jenis Motor Induksi Satu Fasa

  Motor Spilt FasaKumparan stator pada motor ini terdiri dari kumparan tembaga atau kawat tembaga atau kawat tembaga yang dimasukkan dalam alur-alur stator yangdikenal dengan kumparan utama (main winding) dan kumparan kawat tembaga lain yang disebut dengan kumparan bantu (Auxiliary Winding). Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontaknormally close (NC) dari saklar sentrifugal, Gamabar 2.20 Pengawatan Motor kapasitor dengan Dua kapasitor Awalnya belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala- jala L1 dan Netral.

BAB II I DASAR PEMOGRAMAN PLC

  Kebanyakan PLC sekarang sudah menggunakan perangkat pemograman yang sifatnya friendly user sehingga pemakaian PLC yang berasal dari kalangnanon programmer dapat juga mempelajarinya dengan mudah. Program yang telah dibuat kemudian dapat ditransfer ke PLC dengan menggunakan modul komunikasi yang telah tersedia yaitu serial port : COM .

3.2 Fungsi-fungsi Logika

  Kombinasi-kombinasi logika dari pengontrolan tersebut diharapkan akan membentuk suatu rangkaian proses control yang diharapkan. Dalam kombinasilogika, hanya dikenal dua logika keadaan, yaitu situasi ON atau situasi OFF atau bias juga diandaikan dengan situsai saklar terbuka dan saklar tertutup.

3.2.1 Gerbang Logika AND

  Gerbang ini akan menghasilkan keluaran 1 hanya apabila semua masukannya sebesar 1. Penjabaran dapat lebih disederhanakan lagi dengan mempergunakan tabel yang bernama'Tabel Kebenaran'.

3.2.2 Gerbang Logika NAND

  Berlawanan dengan gerbang AND, pada gerbang NAND keluaran akan selalu 1 apabila salah satu masukannya 0. Dan keluaran akan sebesar 0 hanya apabila semuamasukannya 1.

3.2.3 Gerbang Logika OR   Keluaran gerbang OR akan sebesar 0 hanya apabila semua masukannya 0

  Gerbang Logika OR           Tabel 3.4 Tabel Kebenaran Gerbang OR Masukan KeluaranA B Q 0 0 10 1 1 1 0 11 1 0Masukan KeluaranA B Q 0 0 00 1 1 1 0 11 1 1 A B Q 3.2.4 Gerbang Logika NOR Gerbang NOR berlawanan dengan gerbang OR, keluaran sebesar 1 hanya akan terjadi apabila semua masukannya sebesar 0. A Q B Gambar 3.5 Gerbang Logika NOR Masukan KeluaranA B Q 0 0 10 1 0 1 0 01 1 0 Tabel 3.5 Tabel Kebenaran Gerbang NOR 3.2.5 Gerbang NOT Pada gerbang ini nilai keluarannya selalu berlawanan dengan nilai masukannya.

3.2.6 Gerbang Ex-OR

Apabila input A dan B ada dalam keadaan logika yang sama, maka outputQ akan menghasilkan logika 0, sedangkan bila input A dan B ada dalam keadaan logika yang berbeda, maka output akan menjadi logika 1. Ex-OR sebetulnyamerupakan variasi dari cara kerja logika OR A Q B Gambar 3.7 Gerbang Logika Ex-OR Masukan KeluaranA B Q 0 0 00 1 1 1 0 11 1 0 Tabel 3.7 Tabel Kebenaran Gerbang Ex-OR

3.2.7 Gerbang Ex-NOR (Exclusive NOR)

  Apabila input A dan B ada dalam keadaan logika yang sama, maka outputQ akan menghasilkan logika 1, sedangkan bila input A dan B ada dalam keadaan logika yang berbeda, maka output akan menjadi logika 0. Ex-NOR bisa jugadikatakan memiliki sifat dari kebalikan Ex-OR.

3.3 Diagram Tangga (Ladder Diagram)

  Membaca sebuah diagram tangga Dari gambar 3.9 di atas, garis vertikal pada diagaram tangga yang ditandai dengan L1 dan L2 pada dasarnya adalah line tegangan yang dapat berupa sumbertegangan DC dan AC. Masing-masing baris ladder wajib untuk dimulai dengan menempatkan sebuah input atau sejumlah input dan harus diakhiri dengan menempatkansebuah output.

3.4 Pemograman PLC dengan Menggunakan GMWIN4

Dalam tugas akhir ini PLC yang digunakan untuk mengontrol suatu proses adalah PLC LG dengan spesifikasi sebagai berikut : Gambar 3.10 PLC yang di Pakai Dari gambar diatas maka terlihat jenis dan seri PLC yang di pakai dan berapa input dan output dari PLC yang di miliki oleh PLC tersebut, dan berapategangan yang di ada di dalam PLC tersebut. Dan dengan menggunakan Gmwin

1. GMWIN4

  Pada dasarnya setiap vendor PLC memiliki sofeware pendukung masing-masing seperti, PLC omron menggunakan program CX Progammer, PLCSiemens menggunakan program Micro Win S7, PLC Mitsubishi menggunakan program Mitsubishi GX Developer, dan PLC LG sendiri menggunakan programGMWIN4. Program pembantu ini bertujuan, agar setiap personal computer yang bermaksud untuk menggunakan PLC sebagai alat kontrol dapat berkomunikasidengan PLC itu sendiri.

a. Instal Software GMWIN4

  Start Windows Explorer dan klik dua kali tempat dimana software tesimpan. Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.10.

b. Menggunakan Software GMWIN4

  Jika memilih new project, maka akan terlihat tampilan new project seperti gambar 3.12 kemudian isikan nama project danpilih tipe dan seri PLC yang digunakan, misalnya menggunakan seri : DR30U dengan tipe G7M,setelah itu baru dapat kita mendapatkan tampilan untuk mulai membuat ladder diagarm yang akan dibuat seperti gambar 3.13. Gambar 3.15 Tampilan Input/output dan Menu Simulasi Pilih menu online untuk komunikasi dengan PLC yang digunakan.

c. Uninstal Software GMWIN4

  Dari control panel, pilih dan klik dua kali “ add/remove program “. Pilih software yang akan dihapus, pilih “GX developer”.

3.5 Pemrograman Relay – relay Internal Pada GMWIN4

  Relay internal ini bukanlah seperti relay pada umumnya, namunhanya merupakan bit – bit di dalam memori yang bekerja sebagaimana layaknya sebuah relay. Relay internal ini hanya berfungsiuntuk mengaktifkan sebuah kontak internal yang secara diam – diam akan mengaktifkan sebuah output eksternal.

3.5.1 Program pengunci (lacthing)

  Gambar 3.21 Fungsi Set dan Reset 3.5.3 Operasi One-Shot Salah satu fungsi lain dari relay internal adalah kemampuannya untuk untuk dapat di aktifkan pada satu siklus saja. Plc jenis LG Glofa yang digunakan penulis dalam menulis tugas akhir ini memiliki dua jenis timer yaitu on-delay dan 0ff-delay.

3.5.6 Counter pada Gmwin4

  Jika sebuah counter ditetapkan menghitung suatunilai tertentu, dan ketika jumlah atau nilai telah tercapai, maka counter tersebut akan mengoperasikan kontak-kontaknya. Terdapat dua tipe counter,yaitu ; up-counter (pencacah maju), dan down counter (pencacah mundur.

3.5.7 Compare pada Gmwin4

Fungsi compare berguna untuk membandingkan dua buah bilangan dan mengeset flag-flag (special bit) yang terkait berdasarkan hasil bandingan nya.

BAB IV PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI 1 PHASA BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

4.1 Automatisasi

  Perkembanganselanjutnya telah semakin cepat setelah ditemukannya komponen mikroelektronik Teknologi automatisasi yang pada awalnya banyak diartikan sebagai pemakaian suatu sistem pengatur yang mampu menggerakan suatu kontruksimekanik (manipulator) secara mandiri tanpa campur tangan manusia, dewasa ini makin berkembang dengan dimasukkannya pengertian tentang kemampuan untukmengatur pengolahan data secara mandiri. Meski dengan jumlah karyawan yang sedikit namun mampumenghasilkan produk yang banyak dan dengan kualitas yang sama baiknya.

4.2 Pengendalian Motor Induksi Satu Fasa Berbasis PLC

4.2.1 Peralatan Input-Output Yang di Gunakan

  Dalam melakukan percobaan pengendalian motor induksi satu fasa berbasisPLC, terlebih dahulu harus membuat dan memperhitungkan variabel input dan outputnya dengan yang di miliki PLC itu sendiri. Karena setiap PLC mempunyai jumlah input danoutput yang berbeda, misalnya pada PLC yang penulis gunakan ini, memliki 17 masukan mencukupi maka PLC ini dapat dipakai untuk pengendalian motor induksi satu fasa Tabel 4.1 Peralatan Input-Output Yang di Gunakan Pada tugas akhir ini penulis membuat dua sistem kerja yaitu sistem automatis dan manual.

4.2.2 Prinsip Kerja

  Pada keadaan normal motor satu dan dua bekerja dan pada keadaan normal, motor satu dan dua ingin di matikan. Sedangakan pada kerja manual, setelah switch manual kita jalankan, makaK7 akan aktif, kontak-kontak NC nya akan membuka sistem automatis, dan lampu indikator manual akan menyala, kemudian tombol ON1 kita tekan makaMO1 akan ON melalui K8, dan motor satu di off kan melalui switch ON1, kemudian tombol ON2 kita tekan maka MO2 akan ON melalui K9, dan motordua di off kan melaui switch ON2.

4.2.3 Ladder Diagram Ladder diagram pada tugas akhir dapat dilihat pada halaman berikut ini

                            Gambar 4.1 Ladder Diagram

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

  Ini karena di dalamPLC perancangan dan pembuatan program nya mudah untuk di pelajari dan dipahami, lebih fleksibel dan lebih mudah untuk dimonotoring. Didalam PLC selain dengan ladder diagaram kita juga dapat menggunakan beberapa metode pemograman yaitu instructionlist/mnemonic, diagram blog fungsional dan fungsi teks terstruktur, dan beberapa PLC, seperti PLC LG dengan vendor GMWIN4 sebelum kitaaplikasikan langsung, kita dapat membuat simulasinya terlebih dahulu.

5.2 Saran

  Untuk perancangan system control dengan menggunakan PLC , agar lebih maksimal diutamakan mempunyai input dan output yang lebih banyak,misalnya motor yang digunakan diperbanyak, atau sehingga proses yang di kerjakan didalam PLC tersebut lebih banyak, sehingga lebih maksimal. Untuk pengembangan yang lebih lanjut di harapkan dapat digunakan fungsi-fungsi yang lain di dalamPLC seperti pengolahan data, fungsiaritmatik, dan fungsi lainya.

DAFTAR PUSTAKA

  Irpan, Khairul, 2009, “Simulasi Pengaturan Star-Stop dan PembebananTiga Generator Dengan Control Menggunakan PLC”, USU, Medan 6. Variabel-variabel dari Ladder Diagaram Pengendalian MotorInduksi Satu Fasa Berbasis PLC  Lampiran 4.

Pengendalian Motor Induksi 1 Phasa Berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Automatisasi PENGENDALIAN MOTOR INDUKSI 1 PHASA BERBASIS Diagram Tangga Ladder Diagram Fungsi-fungsi Logika DASAR PEMOGRAMAN PLC MOTOR INDUKSI SATU FASA Pemograman PLC dengan Menggunakan GMWIN4 Pemrograman Relay – relay Internal Pada GMWIN4 Pengendalian Motor Induksi Satu Fasa Berbasis PLC PROGRAM LOGIC CONTROLLER PLC DAN MOTOR INDUKSI SATU FASA Rumusan Masalah Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Penelitian Umum DASAR PEMOGRAMAN PLC Pengendalian Motor Induksi 1 Phasa Berbasis Programmable Logic Controller Plc
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Pengendalian Motor Induksi 1 Phasa Berbasis P..

Gratis

Feedback