Tutorial PLC : Perangkat Kendali Dasar (Relay, Timer dan Counter)

Setelah mempelajari Perangkat Masukan Dasar bagi sistem otomasi industri, maka selanjutnya kita akan mempelajari Relay, Timer dan Counter sebagai Perangkat Kendali Dasar. Perangkat Kendali akan mengolah signal yang diberikan oleh Perangkat Masukan Dasar untuk mengendalikan Perangkat Keluaran Dasar sesuai dengan aturan, instruksi pengoperasian, rangkaian logika atau program yang telah dibuat sebelumnya. Untuk Perangkat Keluaran Dasar akan dibahas pada artikel berikutnya. Berikut ini adalah Perangkat Kendali Dasar yang paling umum digunakan di Otomasi Industri :

Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan dengan tenaga listrik dan merupakan komponen Elektromekanikal (kombinasi elektrik dan mekanik) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil/lilitan magnet) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Sebuah relay minimal memiliki 1 pasang Kontak NO dan Kontak NC. Prinsip kerja relay adalah menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar tersebut. Sehingga, posisi Kontak NO dan Kontak NC dapat diubah tanpa langsung disentuh oleh manusia.

Relay Off 300x263

Gambar di atas adalah konstruksi sebuah relay. Sebuah Besi (Iron Core) dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk memberi medan Elektomagnet. Saat Switch ditutup, kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Contact untuk berpindah dari Posisi sebelumnya, sehingga Kontak NC akan menjadi Open dan Kontak NO akan menjadi Close.  Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Dalam istilah yang lebih umum, relay adalah perantara untuk menjembatani 2 kondisi berbeda yang ingin saling berinteraksi. Sebagai contoh, saya memiliki perangkat kendali yang keluarannya adalah 5V DC dengan arus 50mA, namun saya ingin mengendalikan Lampu dengan tegangan kerja 220V AC dan arus 0.4A. Maka relay dapat saya gunakan sebagai perantara pengendalian tersebut seperti pada dapat saya gunakan sebagai perantara pengendalian tersebut seperti pada gambar di atas.

relay Omron My4 224x300

Simbol Relay 229x300

Gambar di atas adalah bentuk relay yang ada di pasaran dan simbol relay. Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, dimana kondisi umum sebuah Saklar juga berlaku. Umumnya saklar memiliki istilah Pole dan Throw. Pole adalah banyaknya Kontak yang dimiliki oleh sebuah relay, sedangkan Throw adalah Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (NO/NC).

Berdasarkan jumlah Kontak dan Jumlah Kondisi yang memungkinkan, relay dikelompokkan sebagai berikut :

• Single Pole Single Throw (SPST): Relay ini sedikitnya memiliki 4 Terminal, 2 Terminal sebagai sumber tegangan untuk Coil dan 2 terminal lain adalah untuk penyaklaran. Relay ini hanya memiliki NO atau NC saja.
• Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay ini memiliki 5 Terminal, 2 Terminal sebagai sumber tegangan untuk Coil dan 3 terminal lain adalah untuk penyaklaran.
• Double Pole Single Throw (DPST): Relay ini memiliki 6 Terminal, diantaranya 2 terminal sebagai sumber tegangan untuk Coil dan 4 terminal lain adalah untuk penyaklaran. Relay DPST dapat dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
• Double Pole Double Throw (DPDT): Relay ini memiliki Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 2 Terminal sebagai sumber tegangan untuk Coil dan 6 Terminal lainnya yang merupakan 2 pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil.

Dengan adanya lebih dari 1 kontak dalam 1 relay, hal ini membuat relay dapat mengendalikan 2 beban atau lebih secara bersamaan. Gambar di bawah adalah Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw.

Jenis Relay 300x284

Fungsi relay yang secara umum digunakan pada Otomasi Industri adalah sebagai berikut :

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
3. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
4. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)

Timer

Secara keseluruhan, prinsip kerja Timer sangat mirip dengan relay, yang membedakan hanyalah adanya waktu tunda antara waktu Timer diaktifkan dengan Coil Timer aktif. Di bawah ini adalah ilustrasi dari kontruksi sebuah Timer.

timer 300x263

Timer terdiri dari tiga bagian, yaitu Unit Penghitung Waktu (Timer Counter), Unit Koil, dan Unit Kontak. Timer Counter berfungsi untuk menunda pengaktifan Coil sesuai dengan pengaturan wantu yang diberikan. Timer memiliki 2 kelompok terminal utama sebagai sumber tegangan dan beberapa terminal lain sebagai Kontak. Berikut ini adalah contoh timer yang berasa di pasaran dan diagram terminalnya.

timer-omron-300x300 (1)

Kontak-terminal-timer-omron-225x300

Pada gambar di atas, terminal yang harus diberi tegangan saat Timer akan diaktifkan adalah nomor 13 dan 14. Timer memiliki 4 pasang kontak dengan Common di nomor 9, 10, 11 dan 12, NO berada di nomor 5, 6, 7, dan 8, kemudian NC berada di nomor 1, 2, 3 dan 4.

Counter 

Counter adalah rangkaian elektronika yang befungsi untuk melakukan penghitungan angka secara berurutan baik itu perhitungan maju ataupun perhitungan mundur. Yang dimaksud dengan perhitungan maju adalah di mana rangkaian akan menghitung mulai dari angka yang kecil menuju angka yang lebih besar dan sebaliknya untuk perhitungan mundur. Perintah perhitungan pada suatu Counter dikendalikan oleh masukan signal yang masuk pada terminal input signalnya. Contoh Counter dan Diagram terminal Counter  ditunjukkan seperti pada gambar di bawah:

Counter-Omron-1-300x225

Terminal-Counter-262x300

Counter secara umum digunakan sebagai alat penghitung dalam sebuah proses, seperti halnya menghitung jumlah benda yang melewati sebuah jalur produksi pada gambar di bawah.

Counter-aplikasi-300x250 (1)

Sistem tersebut menggunakan counter untuk menghitung jumlah botol yang melintas pada konveyor. Counter akan memiliki nilai target tertentu untuk dicapai,saat nilai tersebut tercapai counter akan memutuskan bagaimana dan kapan menyesuaikan outputnya berdasarkan beberapa opsi yang dipilih oleh pengguna.

Pada artikel kali ini kita telah mempelajari perangkat kendali paling dasar dalam sistem Otomasi Industri. Perangkat Kendali lain yang terdapat dalam Otomasi Industri diantaranya adalah Temperature Control, Solenoid valve dan PLC. Masing – masing akan dibahas secara khusus dalam artikel berbeda.