modul praktikum elind

7/23/2019 Modul Praktikum Elind

http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-elind 1/99

DAFTAR ISI

I. MOTOR DC

II. MOTOR STEPPER

III. MOTOR AC

IV. PNEUMATIK

V. PROGRAMMABLE CONTROLLER (1)

VI.

PROGRAMMABLE CONTROLLER (2)

VII. APLIKASI INDUSTRI MANUFAKTUR 1 (MOTOR AC)

VIII. APLIKASI INDUSTRI MANUFAKTUR 2 (PROTOTIPE INDUSTRI

MANUFAKTUR)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 1

PERCOBAAN I

MOTOR ARUS SEARAH

1.1 MOTOR DC DENGAN MEDAN MAGNET PERMANEN

I. TUJUAN

1) Pengaturan kecepatan motor dc dengan medan magnet permanen.

2) Karakteristik kecepatan motor dc medan magnet permanen dengan beban

II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

1)

Mechatro Labo Kentac 22022) Motor dc medan magnet permanen

3) Power supply dc 60 V

4) Sensor Hall effect, Magnet holder 4 pole, dan tachometer

III. DASAR TEORI

Kecepatan rotor (N) dari motor dc dapat diperoleh dari rumus:

Kecepatan-N (rpm) =

K = Konstanta Motor

V = Tegangan supply pada jangkar

Ra = Tahanan pada rangkaian jangkar

Ia = arus pada jangkar

= flux medan

Untuk mengatur kecepatan putaran rotor, dapat dilakukan dengan mengubah V, Ra.Ia, .

Dalam percobaan ini, kita dapat mengubah dua dari V, , dan membuat kurva

karakteristik kecepatan .

IV. RANGAKAIN PERCOBAAN

Diagram rangkaian percobaan pengaturan kecepatan dari motor dengan medan magnet

permanen adalah ditunjukan pada gambar 1.1 sebagai berikut.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 2

Gambar 1.1a Modul percobaan

Gambar 1.1b Rangkaian Percobaan motor dc magnet permanen

V. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

1)

Of-kan power suppli

2) Pasangkan sensor Hall Effect pada motor medan magnet permanen

3) Lakukan instalasi perkabelan sesuai dengan gambar rangkaian percobaan

4) On-kan power suppli

5) Naikkan tegangan pada terminal V dengan dengan power suppli dc 60 volt, yang

dimulai dari tegangan 10 volt sampai dengan 60 volt dengan kenaikan tegangan

setiap 5 volt.

6) Buatlah grafik dibawah ini berdasarkan data hasil pengukuran pada tabel 1.1

V

A

M N



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 3

Tabel 1.1 Hasil percobaan Motor dc Magnet Permanen

Tegangan Kumparan

Jangkar V(volt)

Arus Kumparan

Jangkar Ia (Amper)

Kecepatan putaran

rotor N (rps)

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Gambar 1.2 Kurva Karakteristik kecepatan

1.2 MOTOR DC DENGAN EKSITASI MEDAN TERPISAH

I. TUJUAN

1) Pengaturan kecepatan motor dc dengan eksitasi medan terpisah

2) Karakteristik kecepatan motor dc dengan eksitasi medan terpisah dengan beban

V(volt)

Ia(amper)

N(rps)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 4


1)

Mechatro Labo Kentac 22022) Kumparan stator 6 koil

3) Rotor dc




III. DASAR TEORI

Kecepatan rotor (N) dari motor dc dapat diperoleh dari rumus:

Kecepatan-N (rpm) =

K = Konstanta Motor

V = Tegangan supply pada jangkar

Ra = Tahanan pada rangkaian jangkar

Ia = arus pada jangkar

= flux medan

Untuk mengatur kecepatan putaran rotor, dapat dilakukan dengan mengubah V, Ra.Ia, .

Dalam percobaan ini, kita dapat mengubah dua dari V, , dan membuat kurva

karakteristik kecepatan .

IV. RANGAKAIN PERCOBAAN

Diagram rangkaian percobaan pengaturan kecepatan dari motor dengan medan eksitasi

terpisah adalah ditunjukan sebagai berikut.

(1) Pengaturan medan penguatan (2) Pengaturan tegangan potensial

Gambar 1.3 Rangkaian percobaan motor dc penguatan medan terpisah



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 5


1)

Pastikan Power suppli dalam posisi OFF2) Pindahkan kumpulan lilitan stator yang terkonsentrasi 6 koil dan lepaskan sikat dari

brush holder. Masukkan Rotor dc pada stator, dan pasangkan pada bracket.

<perhatian> pasangkan bracket setelah memasang sikat, karena untuk melindungi

dari pembalikan motor dc dan sikat karbon dari kerusakan.

3) Pasangkan Sensor hall effect ke kumpulan dari lilitan stator yang terkonsentrasi 6

koil. Metode ini untuk memperbaiki denagn sekrup mur dibawah spacer yang mana

terletak di atas bagian rak.

Kemudian, masukkan magnet holder ke dalam sumbu rotor, magnet terletak

dibawahnya. Dan turunkan ke sensor hall effect. Naikkan mendekati 2 mm dari

posisinya dan kuatkan dengan sekrup.4) Rangkai rangkaian percobaan sesuai dengan diagram rangkaian percobaan gambar

1.3

5) Nyalakan Power suppli.

A. Metode kontrol medan ( - berubah)

1) Atur tegangan DC power supply 60 Volt (Tegangan jangkar Va) sebasar 40

Volt dc

2) Ubahlah arus dari power suppli dc 18 Volt (arus medan If) dari 0,2 sampai 0,6

(A) setiap kenaikan 0,1 (A), atur tegangan (tegangan medan Vf) sehingga sesuai

dengan yang diinginkan.

Baca dan tulis dalam tabel Ammeter Ia dari 60 V sistem power suppli,

tachometer N dan voltmeter Vf dari power supply dc 18 volt.

3) Percobaan selesai ketika ammeter dari power suppli dc 18 Volt meningkat

sampai maksimum.

4) Matikan power suppli

5) Buat kurva karakteristik sesuai dari hasil data percobaan.

Dengan percobaan yang sama, buatlah tegangan dari power suppli dc 60 Volt

(tegangan jangkar) menjadi 1,1 kali dan 0,9 kali dari tagangan yang dinilai.

B. Metode Kontrol tegangan (perubahan V)

1) Atur tegangan (tegangan medan Vf) dari power suppli dc 18 Volt pada 15 Volt.

2) Naikkan tegangan dari power suppli dc 60 Volt (tegangan jangkar Va) dari 10 V

setiap 5V. Dan baca dan catat pada tabel tachometernN dan ammeter dari power

supplli dc 60 volt (arus jangkar Ia )



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 6

3) Ketika tegangan pada sistem volt meter 60 volt naik sampai 50 volt, hentikan

percobaan dan turunkan tegangan dari power suppli 60 volt / 18 volt ke 0 volt.

Tukarkan kabel positif dan negatif pada power suppli dc 60 volt dan ulangi percobaan di atas. Ubah arah menjadi berlawanan. Jadi kecepatan akan tertulis

menjadi minus ( - )

4) Matikan dc power suppli setelah percobaan selesai.

5) Buat kurva karakteristik dari hasil percobaan.

VI. HASIL PERCOBAAN KONTROL KECEPATAN MOTOR DC DENGAN

EKSITASI TERPISAH.

Hasil percobaan kontrol kecepatan dengan metode kontrol medan pada motor eksitasi

terpisah.Tabel 1.2 Hasil percobaan dengan Tegangan jangkar Va = 40 volt

Tegangan medan Vf ( V ) Arus medan If ( A ) Kecepatan N ( rps )

Gambar 1.4 Kurva karakteristik Arus medan vs kecepatan putar

Hasil percobaan kontrol kecepatan dengan metode kontrol tegangan pada motor dc

eksitasi medan terpisah.

If (amper)

N(rps)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 7

Tabel 1.3 Hasil percobaan

Tegangan kumparan medan Vf = 15 voltTegangan kumparan

jangkar V( Volt )

Arus kumparan jangkar

Ia ( Amper )

Kecepatan N ( rps )

10

15

20

25

30

35

40

4550

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

-45

-50

Gambar 1.5 Kurva karakteristik kecepatan dengan pengaturan tegangan

Tegangan

kumparan jangkar

V (volt)

Kecepatan

rotor N(rps)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 8

1.3 MOTOR DC DENGAN EKSITASI TERPISAH DENGAN BEBAN

I. TUJUAN

Melihat hubungan perubahan beban terhadap besarnya kecepatan dan Torka dari motor

dc dengan eksitasi terpisah


1) Mechatro Labo Kentac 2202

2) Kumparan stator 6 koil

3) Rotor dc

4) Stator motor dc medan magnet permanen

5)

Power supply dc 60 V6) Power supply dc 18 V


8) Amper meter dc

9) Pulley dengan gear dan belt

10) Tahanan geser

III. DIAGRAM RANGKAIAN

Rangkaian percobaan seperti pada gambar 1.6 dengan menggunakan modul Mechatro

Labo Kentac 2202, sebagai berikut.

Keterangan : N - tachometer (rps) ; A1- Amper meter dc ; R - tahanan geser

Gambar 1.6 Rangkaian percobaan motor dc penguatan terpisah dengan beban



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 9

IV. LANGKAH PERCOBAAN:

1. Matikan power supply.

2.

Lepaskan pegangan dari stator koil 6, dan ambil sikat dari pegangan sikat. Masukkan

rotor dc ke stator, dan kaitkan pada pegangan. Setelah dikaitkan di pegangan/bracket,

kaitkan sikat ke pegangan sikat. Perlu diperhatikan saat sikat dikeluarkan untuk

melindungi kerusakan komutator rotor dc dan karbon sikat.

3. Kaitkan sensor ke pegangan stator koil 6. Langkahnya yaitu dengan mengencangkan

skrup, ring besi dibawah spacer yang ada di atas pegangan.

Selanjutnya, masukkan sebuah pegangan magnet ke dalam sumbu x rotor , magnet

dibawahnya, dan turunkan hingga menyentuh sensor, sekali. Naikkan sekitar 2mm dari

posisi tersebut dan kencangkan skrup.

4. Hubungkan pengkabelan seperti pada gambar dan periksalah.

5. Hubungkan rotor dc, masukkan ke dalam stator koil 6, dengan rotor magnet permanen

pada motor dengan menggunakan sabuk. Tahan sabuk dengan menggunakan gear dan

biarkan melewati sumbu rotor. Kencangkan dengan baut.

6. Nyalakan power suppli.

7. Aturlah tegangan power suppli dc 60V (armature voltage Va) pada posisi 40 V.

8. Atur tegangan dari power suppli dc 18 V (field voltage Vf) pada posisi 15 V.

9. Ubahlah nilai tahanan pada rheostat dari 100 Ohm hingga 10 Ohm dengan interval yang

tetap. Amati dan tulisalah dalam tabel, amati nilai amper meter dc (arus beban Ir), arus jangkar Ia, arus medan If, dan N.

10. Lepaskan dc power suppli setelah percobaan selesai, dan matikan power supply.

11.

Hitunglah nilai daya input P (W) dan tulislah dalam tabel.

P = 40 x arus jangkar Ia (W)

12. Hitunglah torka dan tulislah dalam tabel. Berdasarkan hasil pengujian, gesekan torka dari

sabuk dengan gear sekitar 500 (g-cm), kerugian mekanik dari medan magnet permanen

motor = 0.14 (A), motor konstan sekitar 1700.

Torka (τ) =1700 (Ir-0.14)+500 (g-cm).

13.

Hitunglah output (Pm) dan tulislah dalam tabel. Karena nilai N (rps), output dari motorlistrik (Pm) adalah :

Pm=2π x 9.8 x 10-5

x N x τ (W)

14. Hitunglah nilai efisiensi (η) dan tulislah dalam tabel.

Dengan : Η = Pm/Pi x 100 (%)

15. Buatlah kurva kecepatan berdasarkan data percobaan.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 10

IV. DATA HASIL PERCOBAAN DALAM TABEL BERIKUT :

Tabel 1.4 Data hasil percobaan

Arus

jangkar

Ia(A)

Arus

medan

If (A)

Arus

beban

Ir (A)

Kecepatan

rotor

N(rps)

Input

P(W)

Torka

τ(gcm)

Output

Pm(W)

Efisiensi

η(%)

Gambar 1.7 Kurva karakteristikarus jangkar vs kecepatan dan torka

Efisiensi (η)Torka (τ)

Kecepatan N(rps)

Arus jangkar Ia(A)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 11

1.4 PERCOBAAN MOTOR DC SHUNT

1.4.1 Percobaan Kecepatan Motor DC Shunt

I. TUJUAN

Pengaturan Kecepatan Motor Shunt dengan Metode Pengaturan Medan

II. DASAR TEORI

Kecepatan-N dari motor dc memiliki rumus :

Kecepatan-N (rpm) =

K : konstanta motor

Ra : resistansi sirkit jangkar

: fluks medan

: tegangan jangkar

arus jangkar

Perubahan kecepatan dari motor dc dengan mengubah tegangan jangkar atau fluksi medan.

Dalam praktikum ini Anda dapat mengubah kecepatan motor dc shunt, yang merupakan

suatu cara yang digunakan dalam mengubah fluksi medan yang berbeda. (Metode untuk

mengubah arus medan If).

Fluks medan berbanding lurus dengan arus seperti rumus berikut.

= L . If

reaktansi (H)

arus medan (arus yang melalui lilitan medan)

Masukkan variabel resistan ke lilitan medan secara seri. Dan buatlah kurva kecepatan

beserta perubahan arus medan If.

III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN1) 6 kumparan yang terpusat pada lilitan stator

2) Rotor dc

3) DC power supply 60 V

4) DC ammeter

5) DC ammeter

6) Sensor Hall Effect, tempat 4-kutub magnet, dan tachometer

7) Rheostat geser



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 12

V. RANGKAIAN PERCOBAAN

Rangkaian untuk percobaan pengaturan kecepatan motor shunt ditunjukkan pada gambar di

bawah ini.

Gambar 1.8 Metode pengaturan medan pada motor dc shuntKeterangan :

N = Tachometer (rps)

A1= Ammeter dc (DC A)A2= Ammeter dc (DC A)

R = Rheostat geser

VI. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Matikan masing-masing bagian dari switch power suppli.

2. Lepaskan salah satu braket dari 6 buah kumparan yang terpusat pada lilitan stator, dan

keluarkan sikat dari tempat sikat. Masukkan rotor dc ke dalam stator, dan sertakan braketnya.

Setelah disertakan braketnya, Anda dapat memasang sikat pada tempat sikat.

<Peringatan> Anda menyertakan braket setelah mengeluarkan sikat, karena perlindugan

dari bahaya komutator rotor dc dan sikat karbon.

3. Sertakan sensor hall effect yang melingkar pada plat dasar pada braket dari kumparan 6-

coil yang terpusat pada lilitan stator. Cara ini adalah untuk memperbaiki dengan sekrup,

sebuah ring besi di bawah spacer yang terdapat pada bagian atas dari braket.

Selanjutnya masukkan suatu pegangan magnet ke sumbu rotor, magnet di bawahnya, dan

lebih rendah dari itu untuk memegang bagian sensor. Naikkan kira-kira 2 mm dari posisi

semula dan kencangkan dengan sekrup.4. Rangkailah seperti pada gambar 1.8 rangkaian percobaan, dan pastikan rangkaian

tersebut sudah benar.

5. Nyalakan power supply.

6. Pasang tegangan dc power suppli 60 V (tegangan terminal V) pada nilai 40 V.

7. Atur rheostat geser, dan naikkan arus medan (If) dari 0.3(A) hingga 1.3(A) dengan

kenaikan 0.1(A). Baca dan catat dalam table arus medan-If, arus jangkar-Ia, dan

perubahan nilai-N.

8. Kecilkan dc power suppli setelah percobaan selesai, dan matikan power suppli.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 13

9. Buatlah kurva berisi kecepatan sesuai dengan data hasil percobaan.

Percobaan dengan cara yang sama, membuat tegangan dc power suppli 60 V (teganganterminal) menjadi 1.1 kali dan 0.9 kali dari nilai tegangan.

VII. DATA PERCOBAAN KECEPATAN MOTOR DENGAN METODE PENGATUR-

AN MEDAN

Tabel 1.5 Data hasil percobaan

Arus jangkar Ia(A) Arus medan If (A) Kecepatan rotor N(rps)

0,10,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

Gambar 1.9 Kurva pengaturan arus medan

Kecepatan N(rps)

Arus medan If (A)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 14

1.4.2 PERCOBAAN MOTOR DC SHUNT DENGAN BEBAN

I. TUJUAN

Mempelajari karakteristik Motor dc Shunt dengan menggunakan beban dan membuat

grafik bagaimana perubahann Torkanya.


1) Stator lilitan dengan 6 koil

2) Rotor dc

3) Motor dengan medan magnet permanen

4) Tegangan dc 60V

5) Amper meter dc

6)

Lingkaran ruang sensor basal, 4 kutub magnet pembawa, dan tachometer7) Pulley dengan gear, sabuk (pendek)

8) Rheostat ( Tolong persiapkan semuanya)

III. RANGKAIN PERCOBAAN

Rangkaian pengkabelan dari percobaan shunt motor dengan beban ditunjukkan di bawah

ini.

Keterangan : N - tachometer (rps) ; A1- Amper meter dc ; R - tahanan geser

Gambar 1.10 Rangkaian percobaan motor dc shunt dengan beban

VII.

HASIL PERCOBAAN KONTROL KECEPATAN DARI METODE CONTROLMEDAN DAI SHUNT MOTOR.

Data hasil percobaan dimasukkan dalam tabel 1.6 sebagai berikut :



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 15

Tabel 1.6 Data hasil percobaan dengan Tegangan terminal 40 Volt

Arus medan

If (A)

Arus

Jangkar Ia(A)

Kecepatan

putar N(rps)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.80.9

1.0

1.1

1.2

1.3

IV. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN :

1.

Matikan saklar power suppli.2. Lepaskan braket dengan 6 koil lilitan stator, dan ambil sikat dari brush holder.

Pasang/sisipkan rotor dc pada stator, dan pasang braket. Setelah kamu memasang braket,

pasang brush ke brush holder.

<PERHATIAN> pasang braket setelah melepaskan sikat, agar melindungi rotor dc

komutator dan sikat karbon dari kerusakan.

3. Pasang piringan sirkuler sebagai dasar sensor hall effect ke braket dengan 6 koil lilitan

stator. Metode ini untuk mengepaskan dengan sekrup, ring besi di bawah spacer yang

ada di bagian atas braket.

Lalu pasang magnet holder ke poros rotor, letakkan di bawahnya, dan lebih rendah agar

menyentuh hall sensor. Naikkan mendekati jarak 2 mm dari posisi awal dan rapatkan

dengan sekrup.

4. Pasang kabel sesuai dangan diagram pengkabelan, dan pastikan itu benar. Pertama-tama

jangan menyambungkan rheostat geser.

5. Sambungkan rotor dc, pasang pada 6 koil lilitan stator dengan rotor magnet permanen

menggunakan sabuk. Gantungkan sabuk pada dua pulleydengan gear dan biarkan

memutari sumbu rotor. Kemudian kencangkan dengan menggunakan baut.

6. Nyalakan setiap saklar power.

7. Atur tegangan dc dengan 40V pada power suppli 60V



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 16

8. Baca dan tulis pada table Arus I (dilihat dari ammeter) dan putar nilai N.

9. Pasangkan nilai beban dengan rheostat geser. Ubah dari 100Ω sampai ke terkecil dengan

interval tertentu. Baca dan tulis pada table ammeter dc (arus beban Ir), arus I (dilihat dariammeter power suppli 60V) dan ganti nilai N.

10. Kecilkan dc power supply setelah percobaan. Dan matikan tiap saklar power suppli.

11. Hitung nilai input power Pi (W) dan tulis pada table, Pi=40 x I [w]

12. Hitung torrka τ dan tulis pada tabel. Seperti yang telah diuji, pergeseran torka pada sabuk

yang dipasangkan/digantungkan pada gear mendekati 500[g-cm], rugi-rugi mekanik

pada magnet permanen motor = 0.14 [A]. konstanta motor sekitar 1700

Torka τ = 1700 (Ir – 0.14) + 500 [g-cm]

13. Hitung keluaran-Pm dan tulis pada table. Asumsikan pemutaran nilai N pada motor (rps),

kemudian keluaran (Pm) dari motor listrik adalah Pm = 2 x π x 9.8 x 10-5

x N x τ [W]

14.

Hitung efisiensi ƞ dan tulis pada table ƞ = Pm/Pi x 100 [%]15. Buat kurva kecepatan, berdasarkan data percobaan.

V. HASIL PERCOBAAN MOTOR DC SHUNT DENGAN PEMBEBANAN

Tabel 1.7 Data hasil percobaan dengan Tegangan terminal 40V

Arus Arus

Beban

Nilai N

(rps)

Input Torsi Output Efisiensi

I(A) Ir(A) P(W) τ (gcm) Pm(W) Ƞ (%)

Gambar 1.11 Kurva karakteristik Motor dc Shunt dengan pembebanan

Efisiensi – ƞ (%)

Torsi – τ (gcm)

Nilai-N (rps)

Arus – I (A)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 17

1.4 PERCOBAAN MOTOR DC SERI

Percobaan pengaturan kecepatan motor dc seri menggunakan metode pengaturan

tegangan Percobaan motor dc seri dengan beban

1.4.1 PENGATURAN KECEPATAN MOTOR DC SERI

I. TUJUAN

Untuk mempelajari pengaturan motor dc Seri dengan pengaturan tegangan

II. DASAR TEORI

Kecepatan Motor dc (N), dapat diberikan pada persamaan berikut

Kecepatan-N (rpm) =

K : konstanta motor (pz/2 , p : jumlah kutub, z : jumlah lilitan)

V : tegangan rangkaian jangkarRa : tahanan rangkaian jangkar

Ia : arus jangkar

: medan flux

Untuk merubah jumlah lilitan, dapat dilakukan dengan mengubah V, Ra Ia, . Tapi pada

motor dc seri, kumparan medan dan kumparan jangkar tersambung secara seri, sehingga

dapat membuat kurva fitur kecepatan, perubahan pada V, pada percobaan ini.

III. ALAT YANG DIGUNAKAN

1)

Mechatro Labo Kentac 2202

2) 6-coil lilitan stator

3) Rotor dc4) Tegangan suppli dc 60 V

5)

Rangkaian hall sensor basal plate, 4-pole magnet holder dan tachometer

IV. RANGKAIAN PERCOBAAN

Rangkain lilitan seri percobaan pengaturan kecepatan motor dapat dilihat pada gambar 1.12

dibawah ini.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 18

Gambar 1.12 Rangkaian percobaan motor dc Seri

Keterangan : N – tachometer (rps)


1) Matikan setiap power switch

2) Pindahkan bracket 6-coil lilitan stator, dan ambil sikat dari penyangganya. Masukkan dc

rotor ke stator dan tempelkan pada bracket. Setelah menempelakan pada bracket,tempelkan sikat ke penyangga sikat.

3) Tempelkan rangkaian hall sensor basal plate pada bracket 6-coil lilitan stator. Metodenya

adalah untuk memastikan baut dengan cincin besi dibawah spacer yang terletak pada bagian atas dari bracket.

4) Selanjutnya, masukkan penyangga magnet di dalam sumbu rotor, dibawahnya magnet,

dan lebih rendah dari sensor sentuh. Tambahkan pendekatan 2mm dari posisi dan pastikan dengan baut.

5) Rangkai seperti diagram pengkabelan dan pastikan benar.6) Nyalakan setiap power switch

7) Ubah tegangan dari 60 V dc power suppli dari 5 V hingga 60 V dengan kelipatan 5 V.

amati dan tulis pada tabel ammeter pada 60 V sistem power suppli (arus I) dantachometer N.

8) Kecilkan tegangan dc power suppli sesudah percobaan dan matikan setiap bagian dari

power suppli.9) Buat kurva berdasarkan data percobaan .

VI. HASIL PERCOBAAN PENGATURAN KECEPATAN LILITAN MOTOR SERI.

Hasil percobaan ini dimasukkan dalam tabel 1.8 dibawai ini.

V M



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 19

Tabel 1.8 Data hasil percobaan kecepatan motor dc Seri

Tegangan

Terminal V

(V)

Arus I

(A)

Nilai putaran N

(rps)

5

10

15

20

25

3035

40

45

50

55

60

Gambar 1.13 Kurva kecepatan fungsi tegangan terminal motor dc Seri

0 Tegangan Terminal V (Volt)

Jumlah putaran

N (rpm)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 20

PERCOBAAN II

MOTOR STEPPER

2.1 TUJUAN

a. Memahami prinsip kerja motor stepping 3 phase dan 4 phase.

b. Memahami cara menjalankan motor stepping searah jarum jam (CW) dan berlawanan jarum

jam (CCW).

c. Memahami dan mengerti menjalankan motor stepping dengan eksitasi 1 phase, 2 phase dan

1-2 phase.

d. Memahami dan mengerti cara mengatur kecepatan motor stepping.

2.2 TEORI DASAR

Motor stepping merupakan satu satunya motor digital, artinya motor ini akan berjalan hanya jika

sinyal input pada motor hanya sinyal digital (bukan sinyal analog). Sinyal digital ini berupa

sinyal pulsa segi empat. Lebar dan sempitnya pulsa serta perpindahan pulsa dari phase satu ke

phase yang lain menentukan besar kecilnya kecepatan putar motor. Urutan perpindahan pulsa

dari satu phase ke phase yang lain menentukan arah putaran motor yaitu searah jarum jam (CW)

atau berlawanan jarum jam (CCW). Besar kecilnya putaran motor ( o) akan ditentukan oleh jumlah

pulsa yang diberikan ( ) dan besarnya derajad putaran berpulsa ( s), sehingga besarnya putaran motoradalah : o - s.

Berputarnya motor step juga ditentukan cara penguatan (eksitasi) pada masing-masing kumparan

tiap-tiap phasenya.

Gambar 2.1. Rangkaian kumparan dan switching



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 21

Gambar 2.2. Urutan switching dan posisi motor 3 phase

Tabel 2.1: Menjalankan motor stepping dengan eksitasi 1-2 phase

StepSwitch

S1 S2 S3

1 1 0 0

2 1 1 0

3 0 1 0

4 0 1 1

5 0 0 1

6 1 0 1

U2 W2V2

U2 W2V2

U2 W2V2

U2 W2V2

U2 W2V2

U2 W2V2

Operasi Searah Jarum Jam (CW) operasi Berlawanan Jarum Jam (CCW)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 22

Gambar 2.3. Menjalankan motor stepping dengan eksitasi 1-2 phase

Gambar 2.4. Flowchart menjalankan motor stepping 3 phase

START

OUTPUT

TIMER

OUTPUT

OUTPUT

TIMER

TIMER



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 23

Tabel 2.2: Program untuk menjalankan motor stepping 3 phase. Start program mulai

pada alamat 8400 H dan outputnya OFDH. Kecepatan putar motor

dapat diatur dengan mengubah harga-harga pada timer.

ORG 8400H

00FD DRIVE EQU OFDH

;

8400 3E 02 LOOP: LD A,02H

8402 D3 FD OUT (DRIVE),A

8404 CD 8418 CALL TIMER

8407 3E 08 LD A,04H8409 D3 FD OUT (DRIVE),A

840B DC 8418 CALL TIMER

840E 3E 20 LD A,08H

8410 D3 FD OUT (DRIVE),A

8412 CD 8418 CALL TIMER

8415 C3 8400 JP LOOP

;

8418 06 64 TIMER: LD B,100

841A 0E 64 LOOPA: LD C,100

841C 0D LOOPB: DEC D

841D C2 841C JP NZ,LOOPB

8420 05 DEC B

8421 C2 841A JP NZ,LOOPA

8424 C9 RET

END



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 24

2.3 PERCOBAAN

2.3.1. Percobaan dengan tombol manual.

a. Rangkaian percobaan

Rangkaian percobaan menggunakan Mechatro Labo Kentac 2200 ML.

b. Langkah-langkah percobaan

(1) Atur semua switch pada posisi OFF dan atur dial tegangan regulator.

(2) Hubungkan terminal motor stepping 3 phase ke rangkaian switching manual, seperti

pada gambar 2.2.

(3) Masukkan rotor pada stator motor stepping.(4) Atur switch utama pada kondisi ON, dan set dial sampai arusnya mencapai 1 ampere.

(5) Lakukan urutan switching seperti pada gambar 2.6(a) untuk putaran dengan eksitasi 1

phase dan gambar 2.6(b) untuk eksitasi 2 phase.

(6) Baliklah urutan step switching untuk arah putaran yang berlawanan.

(7) Ulangi langkah-langkah percobaan 1 sampai dengan 6 dengan menggunakan motor

stepping 4 phase.

(a) Eksitasi 1 phase (b) Eksitasi 2 phase

Gambar 2.5. Eksitasi motor stepping 3 phase.

3.2.2. Percobaan dengan panel mikroprosesor Z-80 board dan switching transistor.

a. Rangkaian percobaan

Rangkaian percobaan lihat Mechatro Labo 2200 ML.

b. Alat-alat

1) Panel percobaan Mechatro Labo 2200 ML.

2) Oscilloscope

3) Panel mikroprosesor board.

Step P1 P2 P3

1 1 1 0

2 0 1 1

3 1 0 1

Step P1 P2 P3

1 1 0 0

2 0 1 0

3 0 0 1



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 25

c. Langkah-langkah percobaan

(1) Atur semua switch power dalam keadaan OFF.

(2) Hubungkan terminal motor stepping 3 phase ke rangkaian switching transistor, seperti

pada gambar 2.3

(3) Masukkan rotor stepping ke dalam stator.

(4) Hubungkan panel mekroprosesor board ke switching transistor dengan kabel, seperti

pada gambar 2.3.

(5) Set selektor bit pada mikroprosesor board pada 001 (SW4 dan SW5 pada posisi bawah

dan SW6 pada posisi atas) Set arah bit 0 (nol) dengan posisi SW3 pada posisi bawah.

Set bit yang tidak digunakan dengan 01 dengan mengatur switch SW2 pada posisi

bawah dan SW1 pada posisi atas.(6) Set arah bit dengan 1 dengan SW3 pada posisi atas untuk putaran yang berlawanan dan

kemudian jalankan motor.

(7) Dengan tanpa mengubah selektor bit dan arah bit, set dua bit sebelumnya dengan 10.

Amati perubahan kecepatan rotor.

T u g a s

Dengan menggunakan trainer mikroprosesor Z-80, maka :

a. Susunlah program untuk menjalankan motor stepping 3 phase dengan eksitasi 2 phase dan

1-2 phase (lihat program pada tabel 2.1).

b. Dengan mengubah-ubah timer, amati perubahan kecepatan motor.

c. Bandingkan tingkah laku putaran rotor bila dijalankan dengan eksitasi 2 phase dan eksitasi

1-2 phase.

d. Berikan kesimpulan yang saudara amati.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 26

PERCOBAAN III

MOTOR AC

3.1 TUJUAN

Menjalankan dan megatur kecepatan motor AC 3 Phasa

3.2 PERALATAN

1) MECHATRO LABO II 2202

2) KENTAC 800Zmk2)

3)

PC (KENTAC 98SP)

3.3 TEORI KONTROL INVERTER MOTOR AC 3 PHASA

3.3.1 Prinsip Inverter dengan Switch Manual

[Operasi] Diagram pengkabelan inverter dengan rangkian switch manual ditunjukkan pada

gambar 3.2 dan prosedur operasi ditunjukkan pada gambar 3.3.

Memasukkan rotor Squirrel-cage ke dalam stator motor ac (4/8 kutub), koneksikan ini

seperti gambar 3.2. Tancapkan masing-masing catu daya , minimalisasikan tegangan dc

pada catu daya. Kemudian naikkan tegangan secara perlahan, lihat pada Ammeter dc catu

daya. Pada hal ini, harap berhati-hati dengan arus tidak lebih dari 2A.

Rotor berputar sesuai yang seharusnya jika anda mengoperasikan dari 1-6 seperti pada

gambar 3.3. Jika anda mengoperasikan secara normal, rotor dapat berputar secara terbalik.

Hal ini juga terjadi jika anda merubah pengkabelan stator menjadi 8 kutub, hitung berapa

banyak anda menjalankan switch untuk membuat satu putaran.

[Prinsip] Pengoperasian switch pada rangkaian 3.3, rotor berputar karena masing-masing

phasa dari stator teraliri arus yang ditunjukkan pada gambar 3.3. Setiap kali anda

mengoprasikan switch, resultan medan magnetic berputar 60. (Ditunjukkan dengan tanda

panah) Tegangan phasa ke phasa ditunjukkan seperti gambar 3.1.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 27

Gambar 3.1 Sinyal tegangan inverter 3 phase phasa ke phasa

Gambar 3.1 Diagram pengkabelan inverter dengan rangkian switch manual



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 28

Keterangan : Lampu ON dan Lampu OFF

Gambar 3.3 Arah arus dan Prosedur inverter 3 phasa secara manual



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 29

3.3.2 Studi dan pengamatan inverter gelombang pulsa

Sebuah inverter gelombang pulsa mengerjakan sebuah metode AC 1 siklus dengan operasi

6 switch, dan itu disebut metode inverter 6 langkah. Ada dua bentuk dasar dari tipe

konduktif 1800 / 120

0.

[Tipe konduktif 1200]

Jika Anda telah menyelesaikan operasi switch pada gambar 3.5, setiap phasa dari stator

mendapatkan eksitasi untuk memutarkan rotor. Setiap mengoperasikan switch, resultan

medan magnetiknya berubah menjadi 600. Tegangan phasa ke phasanya akan digambarkan

pada 4.6.

[Tipe konduktif 1800]

Jika Anda telah menyelesaikan operasi switch pada gambar 4.2, setiap fase dari stator

mendapatkan eksitasi untuk memutarkan rotor. Setiap mengoperasikan switch, resultan

medan magnetiknya (sudut elektris) berubah menjadi 600. Tegangan garis ke garisnya akan

digambarkan pada 4.3.

[Induksi melalui program]

Anda dapat mengoperasikan switch tipe konduktif 1800/120

0, menggunakan rangkaian

jembatan 3- phasa dengan 6 FET pada sistem, rangkaian jembatan 3- phasa ditunjukkan

pada gambar 4.4 dan port yang dihubungkan : bit dengan KENTAC 800Zmk2, KENTAC98SP, KENTAC RM86 ditunjukkan pada table 4.1. Juga, urutan switching FET

diindikasikan pada table 4.2. Ketika Anda mengeluarkan data (hexadecimal) ke port yang

terhubung, Anda dapat menjalankan motor.

Gambar 3.4 Rangkaian Jembatan 3 phasa tipe H



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 30

Gambar 3.5 Rangkaian Switching tipe konduktif 120 derajat

Waktu OFF (mati)

Anda membutuhkan untuk menentukan waktu mati dalam kurun 180o.

Seandainya sesuai data yang mana menyalakan FET-1 adalah output pada port output. Pada

fase selanjutnya, FET-2 seharusnya menyala. Ini berarti tiap tiap FET-1 dan FET-2 berubah

menjadi situasi terbalik. Ini memakan waktu untuk FET mentransfer dari kondisi “ON”



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 31

menuju kondisi “OFF”. Jika FET-2 aktif sebelum FET-1 non aktif sepenuhnya, ini

menyebabkan kedua FET akan short dan rusak.

Untuk mencegah hal itu terjadi, kamu harun menatikan sinyal switching pada waktutertentu. Ini dinamakan kondisi mati. (lihat gambar 3.7)

Untuk membuat kondisi mati, kamu dapat mengembangkan metode software dan metode

hardware. Pada system ini, kondisi mati pada hardware telah di set. Jadi tidak harus

membuat kondisi mati dengan software.

(Kondisi mati dengan software)

Berdasarkan 25H merupakan output menuju port output dalam tipe konduktif 180o. pada

fase selanjutnya, 26H akan menjadi output. FET1 dan FET2 berubah menjadi posisi

terbalik, jadi perlu membuat kondisi mati. Dan juga membuat AND diantara 25H dan 26H

sebelum keluaran 26H, kemudian Output untuk waktu singkat membuat kondisi mati.

FET number 6 5 4 3 2 1

1 0 0 1 0 1 (25H)

AND 1 0 0 1 1 0 (26H)

1 0 0 1 0 0

Untuk mematikan kedua FET1 dan FET2

FET1 Switching signal

FET2 switching signal

Contoh programContoh program yang bekerja pada kondisi 800Zmk2 dan 98SP ditunjukkan pada daftar

4.1~4.6. kecepatan konstan pada contoh. Pada kondisi 180o tipe konduktif. Kondisi mati

dapat dibuat dengan software. Kamu dapat mengganti frekuensi dengan merubah waktu

jeda.

Frekuensi = 1 (waktu program dari perintah OUT ke Perintah Out selanjutnya x6) kamu

tidak dapat mencoba kondisi delay dengan C dan BASIC software.

Jika CTRL+C ditekan pada semua program, maka output akan hilang dan akan berhenti.

Dalam program Z80, (KENTAC 800Zmk2) kamu dapat menghentikan program dengan



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 32

CTRL+C. Atau ketika meneksekusi dengan tombol hexadecimal , kamu dapat

menghentikan program dengan tomboll MON.

Juga , anda dapat mengkompile bahasa C dengan MS-C (ver 6.0) dan turbo C (ver 2.0).Ketika mengeksekusi, masukkan rotor kedalam stator motor ac. Kemudian hubungkan

dengan kabel sesuai dengan gambar 4.8. ketika kamu memasukkan daya untuk tiap supply,

setelah meminimalisir tegangan dc power supply dan mematikan switch filter. Secara

bertahap, menaikkan tegangan dengan memperhatikan Ammeter pada dc power supply.

Pada waktu tersebut, harus diperhatikan benar – benar bahwa arus tidak boleh melebihi dari

2A.

Observasi gelombang

Tegangan diantara phasa

diantara TP22 - TP23 dari driver basal konektor U-V tegangan diantara fase

diantara TP23 - TP24 dari driver basal konektor V-W tegangan diantara fase

diantara TP24 - TP22 dari driver basal konektor W-U tegangan diantara fase

Tegangan koneksi bintang (Y)

diantara TP26 - TP22 dari driver basal konektor U-fase tegangan bintang

diantara TP26 - TP23 dari driver basal konektor V-fase tegangan bintang

diantara TP26 - TP24 dari driver basal konektor W-fase tegangan bintang

Arus Fase

diantara TP19 - TP22 dari driver basal konektor U-fase arus bintang

diantara TP20 - TP23 dari driver basal konektor V-fase arus bintang

diantara TP21 - TP24 dari driver basal konektor W-fase arus bintang

<perhatian> jangan mencoba keduanya dalam waktu bersamaan karena hasilnya akan

berbeda



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 33

Tabel 3.1 Koneksi Port FET

FETKENTAC 800Zmk2 KENTAC 98SP KENTAC RM86

PORT BIT PORT BIT PORT BIT

FET 1 FD 0 D2 0 PA 0

FET 2 FD 1 D2 1 PA 1

FET3 FD 2 D2 2 PA 2

FET4 FD 3 D2 3 PA 3

FET5 FD 4 D2 4 PA 4

FET6 FD 5 D2 5 PA 5

Tabel 3.2 Prosedur Switching FET pada Tipe Konduktif Inverter 6-Langkah 120°

Turn 1 2 3 4 5 6

1 : FET ON

FET 1 1 1 0 0 0 0

FET 2 0 0 0 1 1 0

FET 3 0 0 1 1 0 0

0 : FET OFF

FET 4 1 0 0 0 0 1

FET 5 0 0 0 0 1 1

FET 6 0 1 1 0 0 0

Data of Output Port 09h 21h 24h 06h 12h 18h

(Hexadecimal)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 34

Tabel 3.3 Tipe Konduktif 180°

Turn 1 2 3 4 5 6

1 : FET ON

FET 1 1 1 1 0 0 0

FET 2 0 0 0 1 1 1

FET 3 0 0 1 1 1 0

0 : FET OFF

FET 4 1 1 0 0 0 1

FET 5 1 0 0 0 1 1

FET 6 0 1 1 1 0 0

Data of Output Port 19 29h 25h 26h 16h 1ah

(Hexadecimal)

Gambar 3.6 Pengukuran dari Macam-Macam Motor AC 3 phasa



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 35

Gambar 3.7 Percobaan Beban dengan Motor Elektrik Induksi 3 phasa

Gambar 3.8 Percobaan Tanpa Beban dengan Menggunakan Rotor Squirrel-Cage

dengan Koneksi Delta



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 36

Gambar 3.9 Percobaan Tanpa Beban dengan Menggunakan Rotor Squirrel-Cage

dengan Koneksi Y



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 37

PERCOBAAN IV

PNEUMATIK

4.1 TUJUAN

1)

Untuk mempelajari prinsip kerja sistem pneumatik

2) Membangun sistem kontrol dengan pneumatik

4.2 PERALATAN

Panel percobaan ED Laboratory

1) Silinder penggerak tunggal dan ganda

2) Katub kontrol arah aliran dan posisi manual

3) Katub kontrol arah aliran dan posisi dengan solenoid valve

4) Katub satu arah aliran dan dua arah aliran

5) Distribusi udara

6) Filter udara

7) Kompresor

4.3 PRINSIP DASAR PNEUMATIK

Sistem pneumatik prinsip kerjanya tergantung pada kompresi udara. Piranti yang

digunakan pada sistem ini berdasarkan hukum fisika dasar. Pengaturan pada sistem

pneumatik dilakukan padengan mengatur tekanan udara dan arah aliran udara, yang

diatur dengan valve. Sebagai contoh bahwa pneumatik normalnya dioperasikan pada

tekanan kurang dari 220 psi. Prinsip ini akan berbeda dalam sistem hidraulik. Dalam

hidraulik berdasarkan hukum pascal. Jadi intake pompa akan memindahkan/menggerakkan minyak dalam sistem yang berasal dalam tangki atau resevoir. Jika pompa

digerakkan,maka minyak akan terdorong oleh gaya dari tekanan yang terjadi maka diatur

dengan menggunakan valve. Ada tiga cara yang digunakan untuk mengatur dalam sistem

hidraulik, yaitu : mengatur terkanan minyak, mengatur rate aliran minyak dan mengatur

arah aliran minyak.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 38

A.1 BAGIAN-BAGIAN KERJA PNEUMATIK

a.

BAGIAN KERJA GARIS LURUS (PISTON)Yang menimbulkan adanya gerakan garis lurus pada pneumatik adalah silinder atau

piston. Silinder ini ada dua jenis yaitu silinder penggerak tunggal dan silinder penggerak

ganda.

1) Silinder penggerak tunggal

Pada silinder ini udara bertekanan yang diberikan pada silinder hanya satu arah saja,

sehingga jenis ini menghasilkan kerja hanya dalam satu arah. Untuk mengembalikan

kedudukan torak pada posisi awalnya dengan kecepatan yang tinggi maka dipasang

pegas. Panjang langkah pegas yang dipasang kurang lebih 10 cm. Karena gerakannya

yang hanya satu arah saja, jenis ini biasanya digunakan untuk pencekaman, pengungkit,

pengepresan, pengangkatan, penggerak pemakanan dan lainnya.

Gambar 4.1 Silinder penggerak tunggal

Silinder penggerak tunggal meliputi silinder torak, silinder diaprghma dan silinder rol

diapraghma (seperti pada gambar 4.1). untuk mengatasi kebocoran pada silinder torak

dengan memakai bahan yang elastis yang dilekatakn pada torak yang terbuat dari logam

atau plastik. Pada silinder diapraghma maka menggunakan diapraghma yang dibuat dari

karet, plastik dan plat logam untuk mengganti fungsi torak. Konstruksi silinder rol

diapraghma serupa dengan silinder diapraghma. Jika udara bertekanan diberikan ke

dalam sislinder maka diterima oleh diapraghma dan mambuka gulungan sepanjang



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 39

dinding dalm silinder dan menggerakkan batang torak ke depan. Gerakan silinder rol

diapraghma kurang lebih 5 cm – 8 cm.

2) Silinder penggerak ganda (double action).

Gaya dorong yang ditimbulkan oleh udara bertekanan akan menggerakkan torak pada

silinder penggerak ganda dalam dua arah yaitu gerakan maju dan gerakan mundur. Pada

prinsipnya panjang langkah silinder tidak terbatas, walaupun demikian tekukan dan

bengkokan dari perpanjangan torak harus diperhitungkan.

Silinder penggerak ganda meliputi : silinder dengan bantalan pelindung, silinder penggerak

ganda khusus, silinder tandem, silinder banyak posisi, silinder impact, silinder kawat dan silinder

rotari.

Pada silinder dengan bantalan pelindung, bantalan pelindung digunakan untuk menahan

adanya hentakan yang keras pada bagian ujung sehingga kerusakan pada bagian ujung silinder

dapat dicegah (lihat gambar 4.2). prinsip kerja dari bantalan pelindung ini adalah sebelum torak

mencapai pada posisi akhir, tekanan udara yang mendorong torak dikurangi maka akan terjadi

perlambatan sehingga benturan yang keras dapaat dicegah.

Gambar 4. 2 Silinder dengan bantalan pelindung

Pada silinder penggerak khusus, silinder ini mempunyai bagian batang torak yang menonjol

pada kedua sisinya. Penumpuan batang torak lebih baik karena terdapat dua penahan dan jarak

antara panahan tetap sama, sehingga beban samping terutama beban ringan dapat digunakan.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 40

Gaya yang ditimbulkan pada kedua arah gerakannya sama karena luas penampangnya juga sama

(lihat gambar 4.3).

Pada silinder jenis tandem, jenis ini menggunakan dua buah silinder penggerak ganda yang

digabung menjadi satu kesatuan sehingga dengan pengaturan seperti ini dengan pembebanan

bersama pada kedua torak maka gaya yang diterima pada batang torak hampir dua kali lipat

(lihat gambar 4.4). Silinder jenis ini biasanya digunakan untuk penggerak yang membutuhkan

daya yang besar dengan garis tengah silinder terbatas.

Pada silinder banyak posisi, pada jenis ini terdiri dari dua atau beberapa silinder penggerak

ganda dengan bagian-bagiannya saling dihubungkan. Jika jenis ini mempunyai dua silinder yang

mempunyai panjang langkah yang berbeda maka mempunyai empat posisi (lihat gambar 4.5).

Gambar 4.3 Silinder penggerak khusus

Gambar 4.4 Silinder jenis tandem

A.

PENENTUAN UKURAN SILINDER

Faktor yang menentukan besarnya ukuran silinder ditentukan oleh besarnya gaya yang

diterima oleh silinder dan panjang langkah yang harus dilakukan oleh silinder untuk

memindahkan beban. Untuk menentukan ukuran silinder dapat menggunakan grafik pada

gambar 4.8.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 41

Grafik tersebut diperoleh dari perhitungan sebagai berikut :

.d2

F = p --------------- - R

4

dimana : F = gaya torak efektif (Newton)

p = tekanan kerja (bar/Pa/psi)

d = garis tengah torak (cm)

R = gesekan (Newton) diambil 3 – 20% dari gaya terhitung

Gaya gesek ditentukan oleh pelumasan, tekanan balik, bentuk dari seal dan sebagainya. Gaya

torak efektif sangat berarti dalam perencanaan silinder. Dalam perhitungan gaya torak efektif,hambatan gesek harus diperhitungkan. Dalam kondisi operasi normal batas tekanan 400 – 800

kPa atau 4—8 bar.

Untuk silinder penggerak tunggal, maka berlaku :

F = A . p – (Rf +Rr)

Untuk silinder penggerak ganda, maka berlaku :

F = A . p – Rr : untuk maju

F = A’ . p – Rr : untuk mundur

Keterangan : Rf = gaya lawan pegas

Rr = gaya gesek

A = luas penampang silinder tanpa batang torak

A’= luas penampang silinder dengan batang torak

a. Beban tekuk

Beban yang diberikan pada batang torak tidak boleh melebihi harga maksimum yang

diijinkan. Hal ini berhubungan dengan panjang langkah dan garis tengah batang torak. Besarnya

gaya tekuk yang diijinkan (Fk) adalah sebagai berikut :

. E . JFk = ---------------

L . S

Keterangan :

Fk = gaya tekuk yang diijinkan (N)

E = modulus elastisitas (N/mm2)J = momen inersia (cm )



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 42

L = panjang langkah efektif (cm) = 2x panjang langkah

S = angka keamanan (diambil 5)

b.

Panjang langkah

Panjang langkah silinder pneumatik tidak boleh melebihi dari 2000 mm. Dengan diameter

silinder yang besar dan langkah yang panjang, pemakaian udara yang besar membuat

peralatan pneumatik menjadi tidak hemat.

Dengan langkah yang besar, tegangan mekanik pada batang torak dan pada bearing

pemandu terlalu besar. Untuk menghindari adanya tekukan, maka diameter batang torak

yang besar dipilih untuk panjang langkah yang besar. Kemudian apabila panjang diperbesar

maka jarak antara bearing bertambah dan batang torak diperbesar.

c. Kecepatan torak

Kecepatan torak tergantung dari tekanan udara yang berlaku, panjang pipa, luas penampang

pada bagian kontrol akhir dan bagian kerja juga aliran rata-rata yang melalui bagian kontrol

akhir. Juga dipengaruhi oleh posisi akhir bantalan pelindung. Ketika terjadi gerakan dari

posisi akhir bantalan pelindung, aliran melalui katup hambat bantu (thortte relief valve),

sehingga kecepatan torak dapat diturunkan. Kecepatan torak rata-rata silinder standart

sekitar 0,1 – 1,5 m/detik. Dengan silinder khusus (impact silinder), kecepatan dapat

mencapai 10 m/detik. Kecepatan torak dapat diatur dengan menggunakan katup.

d. Pemakaian udara

Untuk mendapatkan informasi banyaknya pemakaian udara dalam ruangan adalah sebagai

berikut :

Untuk silinder penggerak tunggal :

Q = 0,785 x D x h x n

Untuk silinder penggerak ganda :

Q = 0,785 x D x h + 0,785 (D - d) x h n x pk

Keterangan :

Q = volume udara setiap centimeter langkah (liter)D = garis tengah torak (mm)

h = panjang langkah (mm)n = banyaknya langkah setiap menit



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 43

pk= perbandingan kompresi (liter/menit)

Untuk tekanan operasi khusus, garis tengah torak tertentu dan suatu langkah tertentu

banyaknya pemakaian takanan udara dapat dihitung melalui perbandingan kompresi (pk) yaitu :

101,3 + tekanan

pk = (kPa)

101,3

C. KATUP (VALVE)

Komponen katup pneumatik dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) kelompok katup kontrol aliran,

yaitu ;

katup kontrol arah aliran dan posisi;

katup tekanan

katup kontrol aliran

a. Katup kontrol aliran dan posisi

Katup kontrol arah aliran dan posisi untuk mengontrol arah aliran yang masuk atau keluar.

Macam-macam katup kontrol arah aliran dan posisi antara lain sebagai berikut.

1. Katup kontrol arah aliran 2/2 way.

2. Katup kontrol arah aliran 3/2way posisi normal tertutup.

3. Katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal terbuka.

P

A

R P

A

R P

A



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 44

4. Katup kontrol arah aliran 4/2.

5. Katup kontrol arah aliran 5/2.

6. Katup kontrol arah aliran 5/3 posisi normal tengah tertutup.

Pengembangan dari berbagai kombinasi komponen, ditemukan katup kontrol arah aliran

lainnya, antara lain sebagai berikut.

1. Katup kontrol penghambat arah aliran (check valve)

Katup kontrol penghambat arah aliran (check valve) berfungsi untuk menghambat arah aliran

untuk satu arah aliran.

2. Katup kontrol balik fungsi arah aliran/fungsi ATAU (shuttle valve)

Katup kontrol balik fungsi arah aliran/fungsi ATAU (shule valve) berfungsi untuk

mengontrol arah aliran satu arah atau dua sumber tekanan yang masuk.

B

R P

A

B

R P

A

S

B A

S P R



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 45

3. Katup kontrol tekanan ganda arah aliran/fungsi AND (two pressure valve) berfungsi untuk

mengontrol arah aliran dari dua sumber tekanan yang masuk.

b. Katup kontrol tekanan

Katup kontrol tekanan berfungsi untuk mengontrol tekanan yang masuk atau keluar.

Macam-macam katup kontrol tekanan antara lain;

1.

Katup kontrol tekanan jenis relief.

2. Katup kontrol tekanan jenis non relief.

c. Katup kontrol aliran

Katup kontrol aliran berfungsi untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju aliran).

Macam-macam katup kontrol aliran antara lain;

A

Y X

Y

A

X

P

X

P



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 46

1. Katup kontrol dua arah aliran

Katup kontrol dua arah aliran berfungsi untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju aliran)

dari dua arah aliran.

2. Katup kontrol satu arah aliran

Katup satu arah aliran berfungsi untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju aliran) hanya

dari satu arah aliran.

3. Katup kontrol penunda waktu arah aliran.

Katup kontrol penunda waktu arah aliran berfungsi untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju

aliran) terhadap fungsi waktu atau menunda waktu arah aliran.

Mekanisme pengontrol pada komponen pneumatik dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu :

1. digerakkan dengan mekanik

2. digerakkan dengan pneumatik

1. Kelompok yang digerakkan dengan operasi manual mekanik adalah:

a) operasi manual

b)

operasi tombol

A

X

R



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 47

c) operasi tuas

d)

operasi pegas

e) operasi rol

f) operasi rol dan idle

Simbol-simbol pada komponen pneumatik, antara lain;

A,B,………..: menyatakan garis kerja aliran udara

P……………: menyatakan hubungan tekanan udara dengan kompresorR,T,………..: menyatakan saluran buang udara

Z,X,Y,……. : menyatakan saluran pengontrol arah aliran.

D. PERALATAN PENDUKUNG PNEUMATIK

Peralatan pendukung pneumatik, antara lain;

kompresor

Kompresor berfungsi sebagai pengadaan dan penyaluran udara bertekanan.

Unit pemeliharaan udara bertekanan

Unit udara bertekanan terdiri dari :

- penyaring udara bertekanan berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel debu dan

kandungan uap air disalurkan ke luar



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 48

- pengatur tekanan udara berfungsi untuk mengatur tekanan kerja yang akan digunakan

relatif tetap

-

pelumas udara bertekanan berfungsi untuk menyalurkan pelumas yang dikabutkan dan

dialirkan ke sistem distribusi udara dari sistem kontrolkomponen pneumatikyang akan

digunakanuntuk mencegah terjadinya korosi pada komponen pneumatik.

4.4 PERCOBAAN .

A. Sistem kontrol terhadap silinder kerja tunggal

1: Katup kontrol arah aliran 3/2 secara langsung

a. Permasalahan

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan alat pencekam dalam

keadaan mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.

b. Pemecahan permasalahan

Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup kontrol digunakan katup kontrol

arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas.

c. Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol secara langsung dengan

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup, antara lain;

1. silinder kerja tunggal 1 buah

2. katup kontrol operasi arah aliran 3/2 posisi normal tertutup 1 buah

3. selang penghubung secukupnya

4.

meja kerja 1 buah

5. unit pemelihara udara 1 buah

6. distrubusi tekanan udara 1 buah



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 49

Gambar kerja

d. Prinsip kerja diagram rangkaian adalah sebagai berikut :

Apabila tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (a) ditekan, maka

udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. udara bertekanan dari A melalui selang

penghubung masuk ke ruang piston silinder kerja tunggal mendorong piston bergerak

maju/keluar dengan melawan gaya pegas.

Apabila tombol dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal,

maka piston bergerak mundur/masuk. Udara bertekanan keluar dari silinder kerja tunggal melaluiselang penghubung mengalir dari A ke R atau ke atmosfir.

2: Katup kontrol arah aliran 3/2 secara tidak langsung.

a. Pemasalahan

Pencekaman benda kerja dengan beban besa, dengan kondisi selama tombol yang digunakan

ditekan alat pencekam dalam keadaan mencekam. Jika tombol dilepas, maka alat pencekam

terbuka.


Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal. Katup kontrol yang digunakan harus dengan

ukuran yang besar, dan tidak mungkin dilakukan pengontrolan secara manual, sehingga harus

digunakan katup kontrol arah aliran 3/2 kedua posisi normal tertutup operasi normal tertutup

operasi tombol dan pegas.

P R



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 50

c. Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol secara langsung dengan

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup, antara lain :


2. katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup 1 buah

3. katup kontrol arah 3/2 posisi normal tertutup 1 buah


5. meja kerja 1 buah


7.

distrubusi tekanan udara 1 buah

Gambar kerja

d. Prinsip kerja diagram rangkaian adalah sebagai berikut:


udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A dan sinyal dibangkaitkan pada saluran gerakan

langsung pneumatik Z pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi

pneumatik (b).

P R

P R A

A

Z

a

b



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 51

Udara bertekanan dari A melalui selang penghubung masuk ke ruang piston silinder kerja

tunggal mendorong piston bergerak maju/keluar dengan melawan gaya pegas. Kondisi seperti

diatas disebut pengontrol secara tak langsung.

Apabila tombol dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi semula,

dan memindahkan sinyal gerakan pada katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal juga,

maka piston bergerak mundur/maju. Udara bertekanan keluar dari silinder kerja tunggal

melalui selang penghubung mengalir dari A ke R atau ke atmosfir.

3 : Katup kontrol balik fungsi aliran

a. Permasalahan

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari salah satu atau dua

katup kontrol arah aliran, maka alat pencekam terbuka.

b. Pemecahan permasalahan.

Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup kontrol digunakan katup kontrol

arah aliran 3/2 posisi normal tertutup tombol dan pegas. Penghubung katup kontrol arah aliran

digunakan katup arah balik fungsi arah aliran.

c. Alat dan bahan.

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol dengan katup balik fungsi

arah aliran, antara lain;



3. katup kontrol balik fungsi arah aliran 1 buah







Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 52

Gambar kerja

d. Prinsip kerja diagram rangkaian adalah rangkaian adalah sebagai berikut.

Apabila salah satu atau dua tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 (a) dan (b) posisi

normal tertutup ditekan, maka udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. Udara

bertekanan dari A melalui selang penghjubung masuk ke X dan atau Y pada katup balik

fungsi arah aliran diteruskan ke A masuk ruang piston silinder kerja tunggal mendorong

piston bergerak maju/keluar dengan melawan gaya pegas.

Apabila salah satu atau dua tombol katup kontrol arah aliran 3/2 (a) atau (b) dilepas pegas

mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal, maka piston bergerak

mundur/masuk. Udara bertekanan keluar dari silinder kerja tunggal melalui selang

penghubung mengalir dari A melalui X atau Y pada katup balik fungsi arah aliran ke R atau

atmosfir.

4 : Katup kontrol satu arah aliran

a. Permasalahan

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari katup kontrol arah aliran

dengan pengaturan kecepatan gerakan, maka alat pencekam dalam keadaan mencekam. Jika

tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.

R P

R P

A A

X Y

a b

A



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 53


Alat pencekam digunakan silinder kerja tunggal dan katup kontrol arah digunakan katup

kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas. Pengaturan kecepatan

gerakan digunakan katup kontrol satu arah aliran.

c. Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol dengan katup kontrol satu

arah aliran atau pengaturan kecepatan gerakan, antara lain;


2.

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup 1 buah3. katup kontrol satu arah aliran 1 buah





Gambar kerja

d. Prinsip kerja diagram rangkaian adalah sebagai berikut.

Apabila pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (a) ditekan, maka udara

bertekanan mengalir dari lubang P atau A. udara bertekanan dari A melalui selang

R P

Aa



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 54

penghubung masuk ke B pada katup kontrol satu arah aliran dengan pengaturan kecepatan

sesuai dengan yang diinginkan, diteruskan ke A masuk ruang piston silinder kerja tunggal

mendorong piston bergerak maju/keluar dengan melawan gaya pegas.

Apabila tombol dilepas, pagas mengembangkan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal,

maka piston bergerak mundur/masuk. Udara bertekanan keluar dari silinder kerja tunggal

melalui selang penghubung mengalir dari A melalui katup kontrol penghambat arah aliran

pada katup kontrol satu arah aliran ke R atau ke atmosfir.

5: Katup kontrol satu arah aliran dan penghambat arah aliran

a. PermasalahanPencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari katup kontrol arah aliran

dengan pengaturan kecepatan gerakan, maka alat pencekam dalam keadaan mencekam. Jika

tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.





c.Alat dan bahan


arah aliran atau pengaturan kecepatan gerakan, antara lain :



3. katup kontrol satu arah aliran (1) dan (2) 1 buah

4.

selang penghubung secukupnya






Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 55

Gambar kerja



udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. udara bertekanan dari A melalui selang

penghubung masuk ke B pada katup kontrol satu arah arah aliran (1) dengan pengaturan

kecepatan sesuai dengan yang diinginkan. Dari B udara bertekanan melalui katup kontrol

penghambat aliran pada katup kontrol aliran satu arah(2), diteruskan ke A masuk ruang

piston silinder kerja tunggal mendorong piston bergerak maju/keluar dengan melawan gaya

pegas.

Apabila tombol dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal,

maka piston tidak bergerak mundur/masuk atau udara bertekanan dihambat eloh katup kontrol

pengahambat arah aliran pada katup kontrol satu arah aliran (2).

6: Katup kontrol tekanan ganda arah aliran

a. Permasalahan

Pencekaman benda kerja, dengan kondisi selama tombol ditekan dari dua katup kontrol arah

aliran dengan pengaturan kecepatan gerakan, maka alat pencekam dalam keadaan mencekam.

Jika tombol dilepas, maka alat pencekam terbuka.

a

1

2



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 56





c. Daftar alat dan bahan


arah aliran atau pengaturan kecepatan gerakan, antara lain;


2.

katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup 1 buah3. katup kontrol satu arah aliran (1) dan (2) 1 buah





Gambar kerja

a b

A

Y X



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 57


Apabila tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (a) dan (b) ditekan,

maka udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. udara bertekanan dari A melalui selang

penghubung masuk ke X dan Y pada katup kontrol arah arah aliran diteruskan ke A masuk

ruang piston silinder kerja tunggal mendorong piston bergerak maju/keluar dengan melawan

gaya pegas.

Apabila tombol dari dua katup kontrol arah aliran 3/2 (a) dan (b) dilepas, pegas

mengembalikan katup kontrol arah aliran ke posisi awal, maka piston bergerak

mundur/masuk. Udara bertekanan keluar melalui X dan Y pada katup kontrol arah aliran ke R

atau atmosfir..

Catatan : apabila salah satu tombol katup kontrol arah aliran 3/2 ditekan, maka udara

bertekanan tidak dapat diteruskan ke ruang piston silinder atau silinder tidak bergerak.

B. Penggerak Ganda

1 : Katup kontrol arah aliran 3/2 secara tidak langsung

a. Permasalahan






kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup operasi tombol dan pegas. Untuk mengontrol

gerakan digunakan katup kontrol arah aliran 5/2 operasi pneumatik.

c. Daftar alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan untuk merangkai sistem kontrol langsung dengan katup

kontrol satu arah aliran 3/2 posisi normal tertutup, antara lain;

1.

silinder kerja ganda 1 buah




Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 58

3. katup kontrol arah aliran 5/2 dengan

operasi pneumatik 1 buah





Gambar kerja



udara bertekanan dari lubang P ke A. udara bertekanan dari A masuk ke ruang piston sislinder

kerja ganda mendorong piston bergerak maju/keluar dan udara yang ada didalam silinder

bertekanan rendah, mengalir keluar melalui selang penghubung dari B ke R atau ke atmosfir.

Ketika tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (a) dilepas, pegas

mengembalikan katup kontrol arah 3/2 ke posisi awal, dan posisi piston tetap maju.

Apabila tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (b) ditekan, maka

udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. dari A melalui selang penghubung masuk ke Y

pada kontrol arah aliran 5/2 memindahkan posisi arah aliran udara dari lubang P ke B. udara

bertekanan dari B masuk ruang piston silinder keja ganda mendorong piston bergerak

maju/masuk dan udara yang ada didalam silinder bertekanan rendah, mengalir keluar melalui

selang penghubung dari A ke R atau atmosfir. Ketika tombol pada katup kontrol arah aliran

R P R P

A

Y

a b

R P S

Z



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 59

3/2 posisi normal tertutup (b) dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke

posisi awal, dan posisi piston tetap mundur.

2: Katup kontrol satu arah aliran

a. Permasalahan







gerakan digunakan katup kontrol satu arah aliran 5/2 operasi pneumatik.

c. Alat – alat dan bahan


arah aliran (pengaturan kecepatan gerakan), antara lain;

1.

silinder kerja ganda 1 buah


3. katup kontrol arah aliran 5/2 dengan operasi pneumatik 1 buah

4. katup kontrol satu arah aliran (1) dan (2) 2 buah





d. Prinsip kerja diagram rangkaian


udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. Dari A melalui selang penghubung masuk ke

Z pada katup kontrol arah aliran 5/2 memindahkan posisi arah aliran udara dari lubang P ke

A. Melalui selang penghubung masuk dari A ke B pada katup kontrol arah aliran (l) dengan



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 60

pengaturan kecepatan sesuai dengan yang diinginkan, udara bertekanan dari B ke A masuk

ruang piston silinder kerja ganda mendorong piston bergerak maju/keluar dan udara yang

ada didalam silinder bertekanan rendah, mengalir keluar melalui selang penghubung dari B

ke R atau ke atmosfir. Ketika tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal

tertutup (a) dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal, dan

posisi piston tetap maju.

Apabila tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal tertutup (b) ditekan, maka

udara bertekanan mengalir dari lubang P ke A. Dari A melalui selang penghubung masuk ke

Y pada katup kontrol arah aliran 5/2 memindahkan posisi arah aliran udara dari lubang P ke

B. Melalui selang penghubung dari B ke A pada katup kontrol satu arah aliran (2) dengan

pengaturan kecepatan sesuai dengan yang diinginkan, udara bertekanan dari A ke B masuk

ruang piston silinder kerja ganda mendorong piston bergerak mundur/masuk dan udara yang

ada didalam silinder bertekanan rendah, mengalir keluar melalui selang penghubung dari A

ke R atau ke atmosfir. Ketika tombol pada katup kontrol arah aliran 3/2 posisi normal

tertutup (b) dilepas, pegas mengembalikan katup kontrol arah aliran 3/2 ke posisi awal, dan

posisi piston tetap mundur.

R R P

A A

Y

a b

B

12

B

R P

A

S X



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 61

e. Langkah kerja

1.

Siapkan alat-alat/komponen pneumatik yang digunakan.2. Pasang komponen pneumatik sesuai dengan gambar kerja (termasuk unit pemelihara udara

dan distribusi tekanan udara) pada meja kerja.

3. Sambung selang penghubung dari komponen satu ke komponen lainnya.

4. Hidupkan kompresor.

5. Atur tekanan udara yang akan digunakan (pada unit pemelihara udara).

6. Salurkan udara bertekanan dengan menggerakkan pengatur on-off pada distrubusi tekanan

udara.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 62

PERCOBAAN V

PROGRAMMABLE CONTROLLER

5.1 TUJUAN :

1. Memahami dasar pengoperasian PLC OMRON serta modulnya.

2. Mengetahui jenis-jenis I/O.

3. Dapat menentukan address I/O.

4. Mempelajari Pemrograman dengan CX Programmer

5.2 PERALATAN YANG DIPERGUNAKAN:

a. Software CX Programmer.

b. PLC OMRON beserta modul I/O.

5.3 PENGKABELAN

Berikut ini adalah pengaturan pengkabelan pada power supply PLC, jenis Power Supply yang digunakan

adalah PA204S.

Pada kabel sumber AC 220 Volt sudah terdapat label keterangan pada ujung –ujungnya. Label

L1 merupakan kabel fase, sedangkan N merupakan kabel Netral, dan yang terakhir merupakan GND yaitu

ground. Untuk menghindari kerusakan, pastikan tidak terdapat jumper pada Pin Voltage Selector sebelum

tegangan AC 220 Volt masuk pada Pin masukan tegangan AC. Untuk memastikan bahwa Unit Power

Supply telah mendapat catudaya AC, dapat dilihat pada indikator power yang terdapat pada pojok kiri

atas.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 63

Pengaturan Penempatan Rak

Posisi disusun dari kanan ke kiri

1.

Power Supply Unit (PA204S)2. CPU (OMRON SYSMAC CS1H) dan Communication Unit (SCB21-V1)

3. Kosong

4. Kosong

5. AC Input Unit (IA111)

6. Digital to Analog Module (DA041)

7. Analog to Digital Module (AD041-V1)

8. Output Module (OC201)

9. Digital Input Unit (ID211)

Peletakan slot pada rak mempengaruhi sistem memori yang akan digunakan. Alamat memori yang

disediakan oleh omron berkisar CIO 0000 hingga CIO 0319. Alamat memori dari PLC dimulai dari kiri

ke kanan yang dimulai dari alamat CIO0000.

Untuk memasangkan output dari I/O unit pada Modul I/O PLC diterapkan aturan berikut ini.

Dibawah ini merupakan modul I/O bagian atas dari PLC yang terdiri dari deretan keluaran dari PLC.

Label A pada konektor DB 25 difungsikan sebagai keluaran yang dapat dihubungkan dengan komponen

luar, sedangkan Label B pada konektor DB25 merupakan output nyala lampu.

Konektor lain yaitu Analog Output. Konektor ini merupakan keluaran dari Digital to Analog modul unit



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 64

Modul bagian bawah adalah deretan modul yang terdiri dari masukan digital maupun analog. Modul

ini terhubung dengan ID211 (masukan digital) dan modul AD041-V1 (masukan analog)

Memastikan modul siap digunakan

1.

Pada modul PLC bagian bawah terdapat sumber tegangan 24 Volt. Gunakan kabel jumper untuk

menghubungkan positif 24 Volt dengan masukan COM PLC.

2. Hubungkan negatif 24 Volt dengan COM SW.

3. Pastikan lampu pada EXTERNAL INPUT menyala saat saat toggle switch di-on-kan , jika ada

salah satu lampu yang tidak menyala, pastikan indikator pada Digital Input menyala. Jika pada

indikator menyala, sedangkan lampu pada modul tidak menyala, menandakan lampu mengalamikerusakan.

4.

Pastikan pada tiap unit slot tidak muncul pesan error.

Pengaturan PLC

1.

Pastikan tiap modul PLC siap digunakan.

2. Pada CPU SLOT, terdapat PORT Peripheral dan pasangkan kabel RS232C pada PORT tersebut.

3.

Tekan Power untuk menyalakan PLC.

CX-Programmer

1.

Untuk membuat program pada PLC, digunakan software CX-Programmer untuk membuat

program dari ladder diagram.

2. Buka CX-Programmer dengan cara klik Start All Program OMRON CX-One

CX-Programmer. Atau juga bisa dilakukan dengan cara mengklik pada icon CX-

Programmer .



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 65

3. Untuk membuat proyek baru lakukan dengan cara memilih menu file New, lalu akan

muncul lembar isian yang harus diisi.

4. Isi form sesuai dengan isian sesuai gambar berikut ini. Device Name dapat diisi sesuai dengan

kebutuhan. Device Type dapat dilihat pada label CPU, dan yang digunakan adalah CS1H-H.

Network Type diisi dengan Toolbus.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 66

5.

Lakukan pengaturan pada device type dengan menekan tombol setting di dalam frame tersebut

(sesuai dengan gambar nomor 4). Kemudian pilih CPU Type menjadi CPU64 sesuai gambar di

bawah ini.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 67

6.

Selanjutnya atur Network Type dengan menekan tombol Setting sesuai dengan gambar pada

langkah ke 4. Klik tab Driver kemudian isi Port Name pada frame Connection untuk pemilihan jalur download pengaturan dan program dari PLC.

Untuk mengetahui port mana yang digunakan untuk jalur download dapat dilihat pada device

manager. Dengan mengikuti langkah berikut ini. Computer Manage Device Manager

Port (COM & LPT).



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 68

7.

Untuk dapat mengkonfigurasi rak PLC, sebelumnya ubah mode PLC menjadi Work Online.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 69

8.

Langkah selanjutnya adalah mengatur konfigurasi slot pada rak PLC. Klik IO Table dan Unit

Setup, ambil pengaturan slot PLC secara otomatis dengan memilih menu Option kemudian kliktransfer from PLC.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 70

9.

Selanjutnya akan muncul dialog yang menyatakan pengaturan yang akan dibuat siap ditransfer

kepada PLC.

10.

Klik transfer.

11.

Dengan demikian PLC sudah siap untuk diprogram.

12.

Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengubah mode PLC menjadi mode offline

dengan menekan Work Online saat PLC online.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 71

13. Buat program self konservatif seperti di bawah ini untuk selanjutnya didownloadkan ke PLC

14. Untuk menentukan alamat dari kontak maupun koil, dapat dilihat sesuai dengan konfigurasi dari

rak.

Pada gambar di atas, dapat dilihat bahwa CS1W-ID211(DC Input Unit) memiliki alamat 0000.

Dengan demikian untuk mengakses toggle switch dengan nomor 10, alamat yang diberikan

adalah sebagai berikut 0.10. Contoh lain adalah 0.05 (toggle switch posisi ke 5).

15.

Buat kontaktor dengan alamat 0.10 (toggle switch ke 10)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 72

16.


17. Buat koil dengan alamat 1.06 (output lampu nomor 6)

18. Transfer Program PLC dengan step berikut ini. Ubah mode PLC menjadi Work Online.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 73

19.

Maka akan muncul form pertanyaan berikut ini. Cocokan dengan COM yang telah diatur

sebelumnya pada praktikum 1.

20. Jika PLC telah terhubung online dengan PC, maka transfer program dengan step berikut ini.

PLC -> Transfer -> To PLC.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 74

21. Untuk pertama kali konfigurasi PLC, centang seluruh point yang ada pada Download Options.

Untuk selanjutnya jika yang diubah hanya programnya, maka cukup mencentang Program(s).

22. Amati dan gambarkan timing diagramnya.

23. Buat Ladder di bawah ini dengan prosedur yang sama seperti di atas dan gambarkan timing

diagramnya.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 75

INSTRUKSI SET, RESET, TIMER, DAN COUNTER

Tujuan : 1. Memahami prinsip kerja dari Timer dan Counter.

4. Mempelajari Pemrograman dengan CX Programmer

Peralatan yang Dipergunakan:

a. Software CX Programmer.

b. PLC OMRON beserta modul I/O.

Langkah Percobaan :

SET mengubah bit yang dioperasikan menjadi ON sedangkan RSET mengubah bit yang dioperasikan

menjadi OFF. Untuk memahami fungsi dari SET dan RSET, buat program di bawah ini.

1. Buat kontaktor dengan alamat 0.00 (toggle switch ke 0)

2.

Klik New PLC Instruction pada menubar untuk menggunakan instruksi SET.

3.

Ketikan instruksi SET pada textbox paling atas, dan isi operand (bit yang dikenakan operasi)

dengan alamat W1.0 (tipe Word dengan alamat 1.0).



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 76

4. Selanjutnya buat kontak lagi dengan alamat 0.01 (toggle switch ke 1).

5. Klik New PLC Instruction pada menubar untuk menggunakan instruksi RSET.

6. Ketikan instruksi SET pada textbox paling atas, dan isi operand (bit yang dikenakan operasi)

dengan alamat W1.0 (tipe Word dengan alamat 1.0).



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 77

7. Dengan demikian, maka akan terbentuk ladder diagram sebagai berikut.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 78

8.

Transfer Program PLC dengan step berikut ini. Ubah mode PLC menjadi Work Online.

9. Maka akan muncul form pertanyaan berikut ini. Cocokan dengan COM yang telah diatur




Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 79

10.

Jika PLC telah terhubung online dengan PC, maka transfer program dengan step berikut ini.


11.

Centang seluruh item jika diperlukan, atau centang program jika yang diubah hanya program

(bukan konfigurasi).



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 80

12. Switch on saklar toggle 0 dan amati yang terjadi. Switch on saklar toggle 1 dan amati yang

terjadi.

TIMER DAN COUNTER

13. Buat kontaktor dengan alamat 0.02 (toggle switch ke 2)

14. Klik New PLC Instruction pada menubar untuk menggunakan instruksi TIMER.

15.

Ketikan instruksi TIM pada textbox paling atas. Pada baris pertama list operand, isikan nomordari timer, sedangkan pada baris ke dua isikan pewaktuan dengan format sebagai berikut #X,

dimana X jumlah perulangan timer tiap100 ms dari perubahan keadaan kontak OFF hingga

kontak ON.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 81

16.


17. Klik New PLC Instruction pada menubar untuk menggunakan instruksi COUNTER.

18. Ketikan instruksi CNT pada textbox paling atas. Pada baris pertama list operand, isikan nomor

dari counter, sedangkan pada baris ke dua isikan nilai awal pada counter dengan format sebagai berikut #X, dimana X adalah nilai awal dari counter.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 82

19.

Buat kontaktor

dengan alamat 0.04(toggle switch ke 4)

20. Dengan demikian, maka akan terbentuk ladder diagram sebagai berikut.

21. Transfer Program PLC dengan step berikut ini. Ubah mode PLC menjadi Work Online.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 83

22.

Maka akan muncul form pertanyaan berikut ini. Cocokan dengan COM yang telah diatur


23. Jika PLC telah terhubung online dengan PC, maka transfer program dengan step berikut ini.




Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 84

24. Untuk pertama kali konfigurasi PLC, centang seluruh point yang ada pada Download Options.

Untuk selanjutnya jika yang diubah hanya programnya, maka cukup mencentang Program(s).

25. Amati dan gambarkan timing diagramnya.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 85

PERCOBAAN VI

APLIKASI INDUSTRI MANUFAKTUR (1)(MOTOR AC TIGA PHASA)

7.1. TUJUAN

Memahami metoda starting motor induksi tiga phasa sistem DOL dan Sistem Star-Delta

7.2. PERALATAN

1) Motor induksi tiga phasa

2) Kontaktor

3) Timer

4) Switch (Push ON dan Push OFF)

7.3. DASAR TEORI

Motor iduksi 3 phase yang mempunyai kapasitas daya yang besar biasanya mempunyai

persoalan yang cukup runit dalam penentuan cara starting yang sesuai untuk motor

tersebut.

Pemilihan starting motor banyak dipengaruhi:

a. Factor kapasitas daya, b. Jenis motor misalnya rotor sangkar atau rotor lilit,

c. Jenis rancangan motor (motor basic, torsi tinggi, torsi rendah)

d. Jenis-jenis beban yang digerakan.

ADA 2 METODA STARTING MOTOR INDUKSI 3 PHASA 3 PHASA

1. Starting dengan menggunakan tegangan penuh dari jaringan dihubungkan langsung

keterminal motor. Metoda starting disebut Direct on Line Starting (DOL)

2. Starting dengan Menurunkan tegangan

1. Diagram Starter DOL (Direct On Line) 1) Metoda dipakai untuk motor induksi yang mempunyai kapasitas daya kecil.

2) Motor yang akan dijalankan langsung di swiTch On ke sumber tegangan jala-jala

sesuai dengan besar tegangan nominal motor.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 86

Gambar 7.1 Diagram rangkaian Starting Motor (DOL Starting)

Gambar 7.2 Karakteristik Starting Motor (DOL Starting)

2. Starting Dengan Penurunan Tegangan

Untuk menjalankan sebuah motor induksi diperlukan daya besar yang diberikan oleh tegangan

sumber. Besarnya daya yang diperlukan ini cukup besar dibandingkan dengan motor sesudah

beroperasi penuh (running). Arus yang diperlukan oleh motor untuk start antara 4 sampai

dengan 8 kali arus beban penuh motor.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 87

Oleh karena itu untuk mengatasi bahaya yang mungkin timbul akibat besarnya arus yang

mengalir pada waktu start, digunakan beberapa metoda starting dengan cara menurunkan

tegangan, yaitu :

a. Starting dengan menggunakan system sambungan Y-∆ starting

b. Starting dengan menggunakan tahanan primer (rimary Resistance Starting).

c. Starting dengan menggunakan menggunakan Autotransformer (Autotransformer Starting).

Gambar 7.3 Diagram rangkaian Starting Motor (Star-Delta Starting)

Gambar 7.4 Karakteristik Starting Motor (Star-Delta Starting)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 88

Nilai Arus Start

Tegangan motor induksi 380/660 volt, pernyataan ini mempunyai arti lilitan phasa motor dapat

menerima tegangan sebesar 380volt.Jadi kalau motor diberi sumber listrik 380 volt tegangan yang diterima oleh lilitan fasa

menjadi:

Vol 2203

380 (pada saat hubung Y)

3 phasa

phase

jala jala start Z

V I I

Kalau I staI start Y dibandingkan dengan I start ∆ akan diperoleh:

3

1

3

3/

phasa

phasa

starDelta

starY

Z

V

Z V

Z

V

Jadi I start Y = 1/3 I start ∆

3. Starting Dengan Menggunakan Tahanan Primer

Starting dengan menggunakan tahanan primer adalah suatu cara menurunkan tegangan yang

masuk kemotor melalui tahanan terhubung pada sisi stator.

Gambar 7.5 Diagram rangkaian Starting Motor (dengan Tahanan Primer)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 89

Gambar 7.6 Karakteristik Starting Motor (dengan Tahanan Primer)

4. Starting Autotransformer

Starting dengan menghubungkan motor pada tap tegangan sekunder autotransformer

terendah. Setelah beberapa saat motor dipercepat tap autotransformer diputuskan dari

rangkaian dan motor terhubung langsung pada tegangan penuh.

Gambar 7.7 Diagram rangkaian Starting Motor dengan autotransformer



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 90

4. Starting dengan Pengaturan Tahanan Rotor

Gambar 7.7 Diagram rangkaian Starting Motor dengan Tahanan Rotor

Gambar 7.8 Karakteristik Starting Motor dengan Tahanan Rotor

Menggunakan tahanan ( R )

yang dihubungkan padarangkaian rotor. Starting

ini hanya dapat Dipakai

untuk motor induksi rotor

lilit (motor slipring).



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 91

7.4 LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Sebelum melakukan praktikum menjelaskan fungsi dan cara kerja komponen yang dipakai

untuk menjalankan motor induksi, pelajari terlebih dahulu peralatan berikut :

1) KONTAKTOR

Adalah suatu alat yang dapat dipakai untuk menghubungkan atau memutus suatu aliran

listrik, bekerjanya alat ini jika kumparan coilnya dialiri arus listrik. Kontaktor ini ada yang

tegangan kerjanya 220 V atau 380 V, mempunyai beberapa kontak utama dan Auxilliary NO

(Normally Open) maupun NC (Normally Closed) tergantung kebutuhan apa yang akan

digunakan.

2) TIMER

Timer merupakan pengaturan utuk menentukan waktu delay time yang dikehendaki.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 92

3. Tombol tekan (push button)

Adalah alat yang berfungsi untuk menghubungkan kontak satu ke kontak lainnya dengan

cara ditekan. Tombol tekan dibagi menjadi dua yaitu push button normally open dan push button normally close.

Percobaan 1 : Direct On Line (DOL)

Bahan dan Alat yang dipakai :

1. Motor Induksi 3 phasa (380 V)

2. Kontaktor Elektromagnetik, 1 buah

3. Push Button, 2 buah

4. Kabel penghubung secukupnya

5. AVO Meter

Rangkaian Direct On Line (DOL)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 93

Percobaan 2 : Start Star / Delta

Bahan dan Alat yang dipakai :

1. Motor Induksi 3 phasa (380 V / 660V)

2. Kontaktor Elektromagnetik, 3 buah

3. Time Relay

4. Push Button, 2 buah

5. Kabel penghubung secukupnya

6. AVO Meter

Rangkaian Start Star - Delta



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 94

PERCOBAAN VII

APLIKASI INDUSTRI MANUFAKTUR (2)(PROTOTIPE INDUSTRI MANUFAKTUR)

7.1 TUJUAN

Untuk memahami aplikasi Programmable Controller pada industri manufaktur yang terkait

dengan pengaturan posisi dan kecepatan

7.2 ALAT ALAT YANG DIGUNAKAN

1) Modul prototipe industri manufaktur

2) Modul pneumatik3) PLC Omron CPM 1A

4) Kabel

7.3 LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

1) Gunakan modul seperti pada gambar 7.1

2) Buat program dengan PLC aplikasi pengecekan kotak

3) Sambungkan sistem perkabelan dari PLC ke modul pada gambar 7.1 sesuai dengan

petunjuk instruktur

4) ON-kan modul prototipe industri manufaktur

5) Lakukan pengamatan setelah program di Running

6) Ulangi langkah 1 sampai dengan 5 untuk aplikasi lainnya sesuai petunjuk instruktur.

Aplikasi : Pengecekan Kotak

Dalam aplikasi ini ,produk yang rusak akan dideteksi dan dibuang dari konveyor berjalan.

Konfigurasi sistem ditunjukkan pada gambar berikut.

Photoelectric sensor (PH1) merupakan input data buat shift register. Sinyal output dari sensor

ini akan ON ketika terdeteksi produk yang rusak ;selain itu tetap OFF.Photoelectric sensor (PH2) digunakan sebagai pembangkit pulsa yang digunakan sebagai

input pulsa ke shift register. PH2 ini akan membangkitkan setiap satu pulsa untuk setiap

produk yang lewat, dan kosong pada interval waktu antar produk yang telah ditetapkan oleh

jarak tertentu.

Bila suatu waktu terdeteksi produk rusak oleh PH1, ini akan diketahui oleh shift register

sampai produk tiba pada posisi yang telah ditentukan pada konveyor maka katup magnetik

MV akan difungsikan.



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 95

TABEL :

KODE MNEMONIC PENGECEKAN KOTAK

Addres

s

Instruksi Data

0000 LD 00002

0001 LD 00003

0002 LD 253140003 SFT H00

H00

0004 LD H0004

0005 OUT 010000

0006 END(01)



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 96

Gambar 7.1 Modul percobaan Prototipe Industri Manufaktur



Buku

Petunjuk

Praktikum

Elektronika

Industri

2 97



DAFTAR PUSTAKA

1.

Mohammad H. Rashid, Power Electronics : Circuits, Devices, and Application, Printice

Hall, 1993

2. Petruzella, Industrial Electronics, Mc Graw Hill, Singapore, 19963. Colin D, Simson, Industrial Electronics, Prentice Hall International Editioans, New Jersey,

1996

4. John Web, Industrial Control Electronics, Merill Publishing Company, New York, 19925. OMRON, Operation Manual Programmable Controllers: Cysmac CS Series, 2002

6. Peter Rohner, Pneumatic Control for Industrial Automation, John Wiley & Sons, 1990

7. Thomas Kissell, Motor Control Technology for Industrial Maintenance, Prentice Hall.Inc,Singapore, 2002.

8. James A Rehg, Introduction to Robotics in CIM System, Prentice Hall, Ner Jersey, 2003

modul praktikum elind

Documents