Skip to main content

Day 5 - Komponen Elektro-Pneumatik

  Komponen Elektro-Pneumatik


    Bila energi listrik tersedia dan akan dipakai maka perlu diproses dan didistribusikan oleh komponen utama. Untuk mempermudah penunjukkannya maka komponen itu digambarkan dalam bentuk simbol pada diagram rangkaiannya. Berikut ini adalah komponen utama dari elektro-pneumatik:

a)      Sinyal Masukan Listrik (Electrical Signal Input)

      Sinyal listrik pada teknik kontrol elektro-pneumatik diperlukan dan diproses tergantung pada gerakan langkah kerja elemen kerja. Sinyal listrik ini didapatkan bisa dengan cara mengaktifkan sakelar atau bisa juga dengan mengaktikan sensor, misalkan sensor mekanik ataupun elektronik. Sinyal masukan listrik kerjanya tergantung kepada fungsi sinyal itu. Ada yang disebut “Normally open” (NO, pada kondisi tidak aktif sambungan tidak tersambung), “Normally closed” (NC, kondisi tidak aktif sambungan tersambung) dan “Change Over” (tersambung bergantian, kombinasi dari NO dan NC). Bagian-bagian dari komponen sinyal masukan listrik adalah sebagai berikut:

1.   Sakelar tekan, dioperasikan manual

  • Sakelar tekan biasa

Elemen sinyal masukan diperlukan untuk memungkinkan sebuah sistem kontrol dinyalakan. Yang paling umum dipakai adalah sakelar tekan (Push-button switch). Disebut sakelar tekan karena untuk mengalirkan sinyal, mengaktuasikannya dengan menekan tombol atau sakelar. Simbol yang digunakan:

o    Sakelar tekan manual secara umum untuk kontak Sakelar tekan biasa NO (General Push-button switch, NO)

o    Sakelar tekan manual, diaktifkan dengan cara Ditekan untuk kontak NO

o    Sakelar tekan manual, diaktifkan dengan cara ditekan untuk kontak NC

o    Sakelar tekan mengunci (Latching Push-bottom Switches)


  • ·Sakelar tekan mengunci (Latching Push-button switches)

Sakelar ini diaktuasikan/diaktifkan dengan tombol yang mengunci. Adapun menguncinya sakelar ini disebabkan kerja mekanik. Untuk mengembalikan ke posisi semula (posisi tidak aktif) maka sakelar ini harus ditekan lagi.Penunjukkan sistem ini berdasarkan standardisasi Jerman, diatur dengan nomor DIN 43 065. Penunjukkan aktuasi: I tanda mengaktifkan, O tanda untuk mengembalikan ke posisi sebelum bekerja. Posisi penempatan sakelar:

1)   Berjajar ke pinggir: pada posisi ini perlu diperhatikan bahwa tanda untuk mengaktifkan disimpan disebelah kanan.

2)   Berjajar ke bawah: pada posisi ini tanda untuk mengkatifkan berada pada posisi atas.

 

Contoh sakelar tekan mengunci:

 

Gambar 1 Prinsip kerja sakelar tekan mengunci

Simbol-simbol yang digunakan:

o    Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara ditekan untuk kontak NO

o    Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara ditarik untuk kontak NC

o    Sakelar mengunci manual, diaktifkan dengan cara diputar untuk kontak NO


  • · Sakelar Pembatas (Limit Switches)

Mekanik Tipe Sentuh (Mechanical Limit Switches Contacting Type)


Sakelar pembatas ini dipakai sebagai indikasi dalam kontrol otomasi yang menyatakan bahwa posisi ini merupakan posisi akhir baik itu untuk mesin ataupun untuk silinder. Biasanya sistem kontak yang dipakai adalah sistem tersambung bergantian (Change over). Sakelar pembatas ini akan bekerja bila tuas sakelar tertekan. Contoh konstruksi dan simbol sakelar pembatas mekanik:


Gambar 2. Konstruksi dan simbol sakelar pembatas mekanik

Tipe tidak disentuh (Non-contacting Proximity Limit Switches)

Sakelar pembatas tipe ini biasanya dipakai bila sakelar pembatas mekanik tidak dapat digunakan. Macam sakelar pembatas tipe ini antara lain:

i.             Sakelar Pembatas (sensor)

Penggunaan sakelar ini biasanya dikarenakan keadaan sekitar yang tidak memungkinkan dipasangnya sakelar mekanik, misalnya karena banyaknya debu, pasir ataupun lembab. Sakelar ini diaktuasikan/diaktifkan dengan magnet yang terpasang pada silinder. Dengan adanya magnet maka kawat akan tersambung atau terputus bila magnet itu mendekati atau menjauhi kawat tersebut.

ii.            Sakelar Pembatas Induktif

Penggunaan sakelar ini biasanya saat pembatas mekanik ataupun tidak, tidak dapat digunakan. Biasa dipakai untuk sensor penghitung benda kerja yang terbuat dari logam, pada suatu mesin atau ban berjalan. Sakelar pembatas ini hanya akan beraksi atau terpakai untuk logam. Sakelar pembatas atau sensor ini biasanya terdiri dari oscillator, pemicu tegangan dan penguat. Biasanya ada dua macam, yaitu yang dialiri arus bolak-balik dan arus searah, tapi keduanya mempunyai tegangan operasi antara 10–30 volt.

iii.             Sakelar Pembatas Kapasitif

Sensor kapasitif ini mempunyai respons terhadap segala material, metal maupun non-metal. Tapi sensor ini terpengaruhi oleh adanya perubahan- perubahan yang diakibatkan keadaan sekelilingnya, misalnya dengan debu logam.

iv.             Sakelar Pembatas Optik

Sensor ini memberi respons pada semua benda kerja. Sinyal masukannya berupa sinar.

 (b) Pengolah Sinyal Listrik

1.        Relay

Relay adalah komponen untuk penyambung saluran dan pengontrol sinyal. Relay ini biasanya difungsikan dengan elektromagnet yang dihasilkan dari kumparan. Pada awalnya relay ini digunakan pada peralatan telekomunikasi yang berfungsi sebagai penguat sinyal. Tapi sekarang sudah umum didapatkan pada perangkat kontrol, baik pada permesinan ataupun yang lainnya.

Cara kerja relay :

Apabila pada lilitan dialiri arus listrik maka arus listrik tadi akan mengalir melalui lilitan kawat dan akan timbul medan magnet yang mengakibatkan pelat yang ada di dekat kumparan akan tertarik ataupun terdorong sehingga saluran dapat tersambung ataupun terputus. Hal ini tergantung apakah sambungannya NO atau NC. Bila tidak ada arus listrik maka pelat tadi akan kembali ke posisi semula karena ditarik dengan pegas.

Penunjukkan angka pada relay mempunyai arti sebagai berikut:

Angka yang pertama menunjukkan contactor yang keberapa sedangkan angka yang kedua selalu bernomor ¾ untuk relay NO dan ½ untuk relay yang NC.

2.        Relay Mengunci (Latching relays)

Latching relay adalah relay yang dikontrol dengan electromagnetic, dimana relay ini akan tetap berada pada posisi setelah diaktifkan walaupun sumber energi sudah diputuskan, seolah- olah terkunci pada posisi akhir. Sistem pengunci biasanya dengan mempergunakan kerja mekanik.

3.        Relay Tunda Waktu

Berfungsi untuk menyambung kontaktor NO atau memutus kontaktor NC, dimana hubungan kontaktor diputuskan ataupun disambungkan tidak langsung seketika pada saat relay diaktifkan, melainkan perlu waktu. Waktu yang diperlukan untuk memutuskan ataupun menyambungkannya bisa diatur. Ada dua jenis relay tunda waktu, yaitu relay tunda waktu hidup (time delay switch on) dan relay tunda waktu mati (time delay switch off).

·           Time Delay Switch On Relay


 

  

Gambar3. Simbol dari time delay switch on relay

Bila sakelar S diaktifkan maka relay tunda waktu mulai bekerja. Ketika waktu yang ditentukan tercapai maka terminal 18 akan tersambungkan. Sinyal output (keluaran) akan ada selama sinyal input ada. Elemen tunda waktu digambarkan pada kotak yang dibatasi dengan garis strip.

  • ·           Time Delay Switch Off Relay

 

Gambar 4. Simbol dari time delay switch off relay

Bila sakelar S diaktifkan maka relay tunda waktu mulai bekerja. Sinyal output akan ada selama sinyal input ada. Tapi bila sinyal input diputus maka sinyal output tidak akan langsung hilang, melainkan tetap ada sampai batas waktu yang telah ditentukan. Elemen tunda waktu digambarkan pada kotak yang dibatasi dengan garis strip.

4.        Solenoid

Solenoid yang sering digunakan pada Electro-pneumatik adalah Solenoid DC. Solenoid DC secara konstruktif selalu mempunyai inti yang pejal dan terbuat dari besi lunak. Dengan demikian mempunyai bentuk yang simple dan kokoh. Selain itu maksudnya agar diperoleh konduktansi optimum pada medan magnet. Bila solenoid DC diaktifkan (switched on) maka arus listrik yang mengalir meningkat secara perlahan. Ketika arus listrik dialirkan ke dalam kumparan akan terjadi elektromagnet. Selama terjadinya induksi akan menghasilkan gaya yang berlawanan dengan tegangan yang digunakan

(c) Elemen Akhir

Apabila suatu kontrol mempergunakan sinyal kontrolnya dengan sinyal listrik dan sinyal kerjanya mempergunakan pneumatik maka harus ada suatu alat yang dapat menggabungkan sinyal kontrol listrik dengan sinyal kerja pneumatik itu. Sistem yang menggabungkan sinyal kontrol dan sinyal kerja ini biasanya terdiri dari katup yang diaktuasikan dengan solenoid. Maksudnya adalah untuk menyalurkan sinyal kerja mempergunakan katup-katup pneumatik, sedangkan yang mengatur membuka atau menutup tersebut adalah arus listrik yang dialirkan ke kumparan kawat (solenoid).

1.        Katup 3/2 diaktuasikan dengan sinyal listrik, kembali dengan pegas

  •  Normally Closed 3/2

 Katup 3/2 NC bekerja bila arus listrik dialirkan ke solenoid sehingga terbentuk elektromagnet yang mengakibatkan bergesernya armature dan selanjutnya udara dialirkan dari saluran masuk 1(P) ke saluran keluar 2(A). Sedangkan sakuran 3(R) tertutup. Sebaliknya bila arus listrik diputuskan maka elektromagnet yang terbentuk pada solenoid menghilang dan berakibat saluran 1(P) tertutup sedangkan udara yang berada di saluran 2(A) akan dibuang melalui saluran buang 3(R).


Gambar 2.24 Konstruksi dan simbol valve solenoid 3/2 normally closed

 

  •  Normally Open 3/2

Katup ini kebalikan dari katup 3/2 NC. Jadi bila arus listrik tidak ada maka saluran 1(P) mengalirkan udara ke saluran 2(A) dan saluran 3(R0) tertutup. Tapi bila solenoid dialiri

 

arus listrik, saluran 1(P) tertutup dan udara dari 2(A) dialirkan langsung ke 3(R). 

Gambar 2.25 Konstruksi dan simbol valve solenoid 3/2 normally open

  • · Katup 3/2 Diaktuasikan Sinyal Listrik dan Kontrol Pneumatik, Kembali Dengan Pegas

Katup ini bila diaktifkan masih mempergunakan sinyal kontrol pneumatik. Sedangkan fungsi kumparan ini hanya untuk mengaktifkan sumbat yang ada pada katup, dengan demikian gaya elektromagnet yang diperlukan untuk mengaktifkan sumbat tidak terlalu besar. Dengan kata lain arus listrik yang diperlukan tidak terlalu besar pula. Prinsip kerja saluran yang terdapat pada katup ini sama dengan prinsip kerja katup 3/2 yang telah dibahas di atas.

Gambar 2.26 Konstruksi dan simbol valve solenoid 3/2 pengembali pegas

  • ·Katup 4/2 diaktuasikan sinyal listrik dan kontrol pneumatik, kembali dengan pegas Katup 4/2 pada prinsipnya terdiri dari 2 buah katup 3/2. Biasanya digunakan untuk mengaktuasikan silinder kerja ganda. Sinyal listrik digunakan seperti pada katup 3/2, berfungsi sebagai pembuka sumbat sedangkan yang mengatur katup piston adalah sinyal kontrol

2.        Katup 4/2 diaktuasikan sinyal listrik dan kontrol pneumatik, kembali dengan pegas.

Katup 4/2 pada prinsipnya terdiri dari 2 buah katup 3/2. Biasanya digunakan untuk mengaktuasikan silinder kerja ganda. Sinyal listrik digunakan seperti pada katup 3/2, berfungsi sebagai pembuka sumbat sedangkan yang mengatur katup piston adalah sinyal kontrol.


Last modified: Thursday, 23 February 2023, 11:37 AM