SISTEM KENDALI

1.       Sistem Kendali

       Istilah sistem kendali dalam teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan (start), mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya, sistem kendali merupakan suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik, peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus serta ketepatan suatu proses kerja.

Di dalam teknik pengendali dibedakan menjadi dua jenis pengendali :

1.    Pengendali terprogram dengan pengawatan:

a.  program tetap melalui pengawatan

b.  program tidak tetap melalui sakelar pilih

2.    Pengendali terprogram yang tersimpan dengan PLC :

a.      program tersimpan yang dapat diprogram bebas melalui RAM (Random Access Memory).

b.      program tersimpan yang programnya tidak dapat diubah-ubah melalui ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory).

Pengendali terprogram tetap dengan pengawatan dapat dioperasikan melalui komponen-komponen relai, magnetik kontaktor dan rangkaian elektronik. Kontak hubung-tutup dari komponen-komponen tersebut yang melakukan kerja rangkaian pengendali. Melalui kontak-kontak relai hubungan seri - paralel rangkaian pengendali dibuat. Fungsi pengendali dapat dihasilkan melalui pengawatan dari komponen-komponen tersebut.

	Elemen Input           : Tombol tekan S1, S2, S3, S4 Elemen Proses       : Relai K1 Elemen Output : Lampu H1 Sambungan antara elemen-elemen tersebut melalui pengawatan.
Gambar 1.1 Pengendali Dengan Pengawatan

Pada pengendali terprogram dengan PLC , fungsi pengendali tidak tergantung dari pengawatannya. Elemen input ( tombol tekan, sensor ) dan elemen output dihubungkan ke peralatan PLC. Hubungan elemen input dan output tidak dilakukan dengan pengawatan tetapi melalui pemrograman dengan peralatan pemrogram ( Personal Komputer atau peralatan khusus ).

Elemen Input : Tombol tekan S1, S2, S3, S4 Elemen Proses : PLC Elemen Output : Lampu H1 Sambungan antara elemen-elemen input dan output tidak  melalui pengawatan, tetapi melalui program.

Gambar 1.2  Pengendali Dengan PLC

RANGKAIAN KONTROL SISTEM PLC

PLC adalah device kontrol yang juga membutuhkan sistem kontrol pendukung sebagaimana device-device kontrol lainnya, dan untuk mengaktifkan kerja dari device ini maka dibutuhkan sumber tegangan dari luar yang disusun dalam sebuah sistem kontrol yang bertujuan untuk mengatur dan melindungi sistem.

Ada 3 sistem kontrol pendukung yang harus diinstal pada sistem kontrol PLC yaitu :
1. kontrol rangkaian daya yang mensuplai tegangan sumber ke PLC dan untuk sumber cadangan bagi penambahan sistem

.
2. kontrol rangkaian input yang mensuplai tegangan sumber ke inputan PLC dan
3. kontrol rangkaian output yang mensuplai tegangan sumber ke outputan PLC.
Dan ketiga rangkaian kontrol diatas berfungsi untuk :

a. melindungi sistem dari arus beban lebih dan arus tanah
b. memberikan layanan energi listrik bagi PLC termasuk semua device input/output,
c. meng-isolir keadaan error/alarm yang terjadi pada PLC
d. memberikan layanan sumber tegangan untuk komputer /notebook yang digunakan untuk keperluan pemeliharaan, monitoring dan trouble shooting.
e. Melindungi sistem PLC dari gangguan riak-riak tegangan dan freukwensi yang tidak diinginkan.

Rangkaian daya

Ada beberapa komponen utama pada rangkaian daya yaitu :

1. Sumber tegangan sistem

Sumber tegangan ini sama dengan sumber tegangan yang ada pada induksi pada umumnya yaitu 380 V dan 220 V untuk standar tegangan di Indonesia.

2. Transformator

Device ini berguna untuk menurunkan atau menaikkan tegangan sehingga diperoleh tegangan output (sekunder) sesuai dengan tegangan kerja sistem antara PLC jika yang ada bertegangan kerja 100V (device standar Jepang) maka diperlukan step down trafo input 380 V dan 100 V.


3. Power Supply

Device ini berguna untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan untuk sumber tegangan kerja pada type PLC tertentu.

4. Breaker

Breaker berguna untuk memutuskan –menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, istilah ini bisa terjadi pada saat kondisi overload,hubung singkat dan untuk pemeliharaan, rating teganganpun harus dipilih sesuai dengan kapasitas beban yang dilayaninya, dalam hal ini harus dihitung besarnya daya pada transformator yang melayani device-device seperti power supply,PLC, Relai dan lain-lain.

5. Earth Leakage Breaker (ELB)

Kegunannya hampir sama dengan breaker biasa yaitu memutus-menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, hanya saja ELB memiliki fungsi khusus yaitu mengisolir sistem dari gangguan hubungkan tanah.gangguan hubung tanah yang dimaksudkan disini yaitu adanya arus bocor dari sistem ketanah/Ground sehingga bisa menyebabkan adanya potensi tegangan sentuh yang berbahaya pada keselamatan manusia. ELB akan memutuskan sistem jika dideteksi adanya arus bocor beberapa miliampere saja tergantung rating dari ELB tersebut.

6. Circuit Protektor

Sebagaimana fungsi breaker, circuit protektor berfungsi khusus untuk melindungi rangkaian dari gangguan arus lebih dan hubung singkat, dan bisa dikatakan bahwa circuit protektor adalah breaker dengan rating arus kecil untuk melindungi rangkaian kontrol.

7. Noise Filter

Device ini berguna untuk menfilter adanya riak-riak tegangan freukuensi yang memasuki sistem sehingga outputnya selalu menghasilkan tegangan dan freukuensi yang tidak mengganggu sistem kontrol PLC, Device ini berupa hubungan seri pararel dari Induktor dan Capasitor yang mampu meredam khususnya freukuensi-freukuensi liar.

8. Relay

Sebagaimana diketahui bahwa relay akan selalu ada dalam sistem kontrol bagaimana jenis dan bentuk sistem yang dipakai, manfaatnya dalam mengatur kondisi off-on device menyebabkan relay dipakai dalam sistem rangkaian daya untuk sistem kontrol.

9. Maintenance Source

Device ini sama dengan stop kontak biasa yang memberikan sumber tegangan kerja untuk komputer/notebook bagi keperluan pemeliharaan, memonitoring dan troubleshooting sistem kontrol PLC.

DIAGRAM KONTROL RANGKAIAN DAYA

Motor-Starting

Motor-Starting Sags

Motors have the undesirable effect of drawing several times their full

load current while starting. This large current will, by flowing through

system impedances, cause a voltage sag which may dim lights, cause

contactors to drop out, and disrupt sensitive equipment. The situation

is made worse by an extremely poor starting displacement factor—usually

in the range of 15 to 30 percent.

The time required for the motor to accelerate to rated speed increases

with the magnitude of the sag, and an excessive sag may prevent the

motor from starting successfully. Motor starting sags can persist for

many seconds, as illustrated in Fig. 3.31.

Motor-starting methods

Energizing the motor in a single step (full-voltage starting) provides low

cost and allows the most rapid acceleration. It is the preferred method

unless the resulting voltage sag or mechanical stress is excessive.

Autotransformer starters have two autotransformers connected in

open delta. Taps provide a motor voltage of 80, 65, or 50 percent of system

voltage during start-up. Line current and starting torque vary

with the square of the voltage applied to the motor, so the 50 percent

tap will deliver only 25 percent of the full-voltage starting current and

torque. The lowest tap which will supply the required starting torque

is selected.

Chapter Three

Resistance and reactance starters initially insert an impedance in

series with the motor. After a time delay, this impedance is shorted out.

Starting resistors may be shorted out over several steps; starting reactors

are shorted out in a single step. Line current and starting torque

vary directly with the voltage applied to the motor, so for a given starting

voltage, these starters draw more current from the line than with

autotransformer starters, but provide higher starting torque. Reactors

are typically provided with 50, 45, and 37.5 percent taps.

Part-winding starters are attractive for use with dual-rated motors

(220/440 V or 230/460 V). The stator of a dual-rated motor consists of

two windings connected in parallel at the lower voltage rating, or in

series at the higher voltage rating. When operated with a part-winding

starter at the lower voltage rating, only one winding is energized initially,

limiting starting current and starting torque to 50 percent of the

values seen when both windings are energized simultaneously.

Delta-wye starters connect the stator in wye for starting and then,

after a time delay, reconnect the windings in delta. The wye connection

reduces the starting voltage to 57 percent of the system line-line voltage;

starting current and starting torque are reduced to 33 percent of their

values for full-voltage start.

Estimating the sag severity during

full-voltage starting

As shown in Fig. 3.31, starting an induction motor results in a steep dip

in voltage, followed by a gradual recovery. If full-voltage starting is

used, the sag voltage, in per unit of nominal system voltage, is

where V(pu) = actual system voltage, in per unit of nominal

kVALR = motor locked rotor kVA

kVASC =system short-circuit kVA at motor

Figure 3.32 illustrates the results of this computation for sag to 90 percent

of nominal voltage, using typical system impedances and motor

characteristics.

If the result is above the minimum allowable steady-state voltage for

the affected equipment, then the full-voltage starting is acceptable. If

not, then the sag magnitude versus duration characteristic must be

compared to the voltage tolerance envelope of the affected equipment.

The required calculations are fairly complicated and best left to a

motor-starting or general transient analysis computer program. The

following data will be required for the simulation:

v  Parameter values for the standard induction motor equivalent circuit:

R1, X1, R2, X2, and XM.

■ Number of motor poles and rated rpm (or slip).

■ WK2 (inertia constant) values for the motor and the motor load.

■ Torque versus speed characteristic for the motor load.

THE COMPLETE SOFTWARE SUITE UNTUK ALAT BANTU PELATIHAN OTOMASI & SIMULASI

Karakteristik utama dari EasyPLC adalah bahwa hal itu mengemulasi operasi PLC, dengan menggunakan bahasa pemrograman paling banyak digunakan di dunia industri: Tangga, Grafcet Blok Logika, Fungsi dan Script. 

MUDAH KONEKSI

EasyPLC dirancang untuk bekerja dengan port PC (Serial / Paralel / USB). Hal ini tidak perlu membuka komputer atau melakukan tugas-tugas konfigurasi yang rumit, hanya menginstal perangkat lunak, menghubungkan antarmuka dan mulai pemrograman.

APLIKASI

Anda dapat menggunakan EasyPLC untuk membuat pelatihan Otomatisasi, kontrol sederhana, domotics, inisiasi di dunia dari PLC, proyek simulasi,
Lihat contoh aplikasi

With EasyPLC you will be able to write programs as if you have been working with a PLC, using the more common languages like Ladder, Grafcet, Logic Blocks or Script.

Use the HMI System application to create the Human Machine Interface, to communicate the computer with people.

And finally if you want to simulate your program and youdo not have a physical system, use the Machines Simulator software, where you can use a real 3D world with physics to test your  programs with the machines that you can create or with the predefined ones.

Karakteristik EasyPLC


KONSEP BARU

EasyPLC mengubah PC dalam sistem kontrol otomatis, dengan menggunakan port komputer. Membuat program dalam bahasa yang sama digunakan dalam industri untuk mempelajari dunia PLC tanpa investasi dalam sistem perangkat keras yang mahal.


 INSTALASI MUDAH

EasyPLC dirancang untuk bekerja dengan port PC (Serial, Paralel, USB, Ethernet). Hal ini tidak perlu membuka komputer atau membuat tugas-tugas konfigurasi yang rumit.
Jadi hanya menginstal perangkat lunak, menghubungkan antarmuka dan mulai program.


KARAKTERISTIK SOFTWARE

Pemrograman terstruktur, menggunakan urutan dan fungsi adalah mungkin untuk program terstruktur dengan baik dibuat.
Variabel digunakan seperti entitas untuk mendapatkan dengan mudah debugged dan didokumentasikan program.
Program Elemen:
Boolean, integer, panjang, mengambang, ganda dan jenis variabel string, Counter, Timer, dikonfigurasi Blok data untuk membuat operasi plc.
25 tanda-tanda gelombang frekuensi persegi generasi.
Daftar Transfer kontrol untuk bekerja dengan register PLC.
Kontrol Watchdog pengguna dapat mengontrol waktu PLC internal yang memindai (scan waktu waktu yang telah berlalu antara membaca input, eksekusi program dan aktivasi output).


 
BAHASA PEMROGRAMAN

Anda dapat memprogram dalam bahasa Tangga, Anda dapat membuat program yang kompleks dengan bahasa grafis sederhana mudah.
EasyPLC dapat diprogram dalam bahasa Grafcet berguna jika Anda ingin menulis program urutan.
Dengan Blok Fungsi Anda dapat menulis kontrol dengan cara yang sangat mudah.
Bahasa C Script memungkinkan Anda untuk memperkenalkan urutan di dalam program PLC ditulis dalam bahasa C #. Dari bahasa Script C EasyPLC #, Anda akan memiliki akses ke semua elemen PLC (input, output, variabel, counter, timer, blok data, dan lainnya.), Serta kontrol HMI (pesan, gambar, label, grafik, ...). Dengan cara ini Anda akan dapat menulis program ampuh dalam beberapa baris kode.

SERIAL PORT Konfigurasi

Untuk menghubungkan port perangkat input / output serial Anda akan perlu untuk membuat perangkat berbasis pada mikrokontroler, hal ini karena akan mengelola port serial untuk mengirim pesan komunikasi ke aktuator beragam yang Anda hubungkan (relay, OPTO-isolator, dll ..)

EasyPLC memungkinkan dua jenis protokol yang berbeda; protokol byte (dengan opsi ini Anda hanya dapat menggunakan 8 input dan 8 output) atau ASCII protokol, di mana jumlah yang dikirim diikuti oleh karakter kontrol untuk menunjukkan akhir dari transmisi (kontrol karakter 13), Anda bisa mendapatkan dengan cara ini maksimal 31 input dan 31 output.




TCP / IP DRIVER

Dengan driver TCP / IP EasyPLC eksternal Anda dapat menghubungkan dua komputer remote, misalnya satu di California dan yang lainnya di Tokyo, dan mengirim sensor / aktuator informasi antara mereka. Dengan cara ini Anda dapat mengatur perangkat elektronik jarak jauh.



SESUAI I / O PERANGKAT

EasyPLC dapat kompatibel dengan perangkat I / O analogis / digital yang dirancang untuk Windows XP / Vista / Windows 7. Dengan SDK EasyPLC perangkat yang kompatibel dengan Windows NET Framework. Atau ActiveX / COM teknologi dapat dihubungkan. Jika Anda membutuhkan driver khusus silahkan hubungi saya.





VIRTUAL ANTARMUKA

EasyPLC memiliki karakteristik lain yang penting, Simulasi Virtual Interface. Dengan pilihan ini adalah mungkin untuk melaksanakan dan untuk memeriksa program-program tanpa perlu menghubungkan perangkat keras apapun.

Modalitas ini memiliki beberapa aplikasi:

Membuat program untuk memverifikasi operasi mereka tanpa harus menyimpulkan hardware.
Verifikasi program sistem lain.
Sebagai metode pembelajaran bahasa PLC.
Pendekatan untuk otomatisasi industri.
Jika antarmuka ini dipilih, ketika PLC dimulai jendela akan muncul dengan input tersedia / output jika dipilih dari ikon memberitahu EasyPLC. Menekan tombol input adalah mungkin untuk memaksa negara mereka untuk ON / OFF serta untuk memvisualisasikan keadaan output.

KONEKSI CONTOH
Dalam contoh ini dua perangkat serial dengan 8 I / O + antarmuka port paralel dengan 8 Out dan 5 Dalam + PhidgetInterfaceKit ® 0/16/16 terhubung.
Secara total diperoleh dengan konfigurasi ini.
33 Input dan
40 Output
  
  

Input / Output Interface

Interface adalah perangkat elektronik yang terhubung antara PC dan elemen harus dikendalikan (aktuator, switch, tombol push, relay, sirkuit, dll.).
Misi mereka adalah untuk menjamin isolasi yang benar antara port PC dan perangkat eksterior, serta untuk mengirim / menerima informasi ke perangkat lunak EasyPLC tentang keadaan elemen terhubung beragam.
Antarmuka ini adalah denominasi Input / Output analogis kartu digital.

Anda dapat membangun sendiri input / output interface sendiri atau Anda dapat memperoleh perangkat komersial untuk menghubungkan ke port PC dan menggunakan EasyPLC untuk mengelolanya.

mesin Simulator

THE COMPLETE & SIMULASI SISTEM PELATIHAN

Mesin Simulator menawarkan dunia virtual 3D dengan grafis dan fisika real time dimana program PLC dapat diuji.

Anda dapat membuat mesin Anda sendiri atau menggunakan beberapa mesin yang berbeda instalasi standar.

Pilih komponen yang diperlukan dari perpustakaan Mesin Simulator editor untuk membangun mesin Anda, mengkonfigurasi Input / Output tugas dan karakteristik elemen tertentu dalam cara yang sangat mudah. Di perpustakaan editor yang Anda dapat menemukan berbagai jenis sensor dan aktuator seperti fotosel, switch induktif, motor listrik, nampan pengangkut, lift, dan banyak lagi.

Jika komponen yang Anda butuhkan tidak tersedia di perpustakaan, Anda dapat menggunakan Editor komponen untuk membuat mekanisme sendiri, perangkat, dll.



SESUAI UNTUK SEMUA SISTEM

Anda dapat menggunakan Mesin Simulator untuk menguji program logika EasyPLC atau program PLC dibuat dengan sistem PLC, untuk melakukannya, Anda harus menggunakan perangkat keras Antarmuka eksternal I / O EasyPLC untuk berkomunikasi dengan PLC dan menggunakan simulasi EasyPLC I / O untuk antarmuka PLC sinyal dengan Simulator Mesin



BEBERAPA MESIN Predefined TERSEDIA:

Gilirannya tabel distribusi Otomatis Sistem bagasi Bandara

Mesin Simulator manfaat bagi siswa

Sebuah masalah besar bagi siswa otomatisme adalah kurangnya sumber daya untuk praktik pengetahuan yang diperoleh. Bayangkan sebuah dunia 3D virtual di mana Anda dapat berlatih dengan segala macam mesin.
Mesin Simulator manfaat bagi profesional

Jangan mengambil risiko merusak mesin melalui kesalahan pemrograman.
Membuat prototipe program sebelum mesin disimpulkan.
Tampilkan untuk pelanggan Anda bagaimana sistem akan bekerja sebelum dibangun.

     

Elevator                                                                          3 Axis Gantry

      

Automatic Mechanize of Crankshaft parts                                Automatic packed materials distribution

  


Robotized Brake Disks Line                                                    Automatic Weight & Classification Store

  

sumber: materi kuliah.tei_ft_unp