Tutorial PLC : Rangkaian Kendali Dasar Sistem Otomasi

Rangkaian kendali adalah bagian paling dasar dari sebuah sistem otomasi. Pemahaman tentang rangkaian – rangkaian ini mutlak diperlukan sebelum beranjak lebih jauh untuk belajar PLC atau kendali yang lain. Pada artikel ini anda akan belajar bagaimana membuat sebuah rangkaian kendali dasar pada sistem otomasi industri.

Mulai dari menentukan jenis komponen, jumlah komponen hingga cara merangkainya menjadi sistem yang diinginkan. Komponen yang akan selalu diperlukan adalah Power supply (sumber tegangan) sebagai penyedian arus listrik, beberapa Push Button sebagai alat untuk mengatur buka atau tutup rangkaian dan  Lampu yang berperan sebagai beban yang sedang dikendalikan. Di sini akan diperkenalkan rangkaian – rangkaian yang umum digunakan pada Otomasi Industri.

Rangkaian Logika Kendali

Rangkaian yang pertama adalah mengendalikan beban dengan menggunakan 1 tombol. Rangkaian ini dapat dibuat dengan memanfaatkan Kontak NO yang ada pada Push Button. Gambar di bawah menunjukkan gambar rangkaian On/Off beban dengan 1 tombol.

On Off Dasar

Ketika tombol belum ditekan, belum terdapat arus listrik yang mengalir sehingga lampu masih mati. Ketika tombol ditekan, maka rangkaian akan membentuk loop tertutup sehingga arus dapat mengalir dan menyalakan lampu, namun lampu akan kembali mati saat tombol tidak ditekan lagi. Rangkaian ini sangat umum digunakan untuk menyambung aliran arus listrik pada sebuah sistem kendali.

Rangkaian berikutnya adalah NOT, yaitu kebalikan dari rangkaian di atas. dengan memanfaatkan Push Button yang memiliki sakelar NC. Perhatikan gambar berikut :

Kebalikan dari rangkaian yang pertama, rangkaian NOT menghasilkan Logika Keluaran yang berkebalikan dengan rangkaian pertama. Lampu sudah menyala sebelum Push Button ditekan dan saat Push Button ditekan lampu justru padam. Rangkaian ini biasa digunakan untuk memutus aliran arus pada sebuah sistem kendali.

Rangkaian selanjutnya dalah kombinasi 2 tombol untuk mengendalikan 1 beban. Kombinasi yang pertama adalah dengan Logika AND atau DAN. Perhatikan gambar di bawah ini :

Logika AND

Dengan memperhatikan gambar dari kiri atas hingga kanan bawah, kita dapat mengerti bahwa pada rangkaian dengan Logika AND atau DAN mensyaratkan bahwa semua Push Button harus ditekan atau aktif agar lampu dapat menyala. Kedua Push Button harus ditekan bersamaan untuk dapat menyalakan lampu. Rangkaian ini disebut juga dengan hubungan seri pada kontak sehingga jika terdapat salah satu atau lebih tombol tidak ditekan/tidak aktif maka lampu tidak akan menyala.

Kombinasi yang ke dua adalah rangkaian dengan Logika OR atau ATAU. Perhatikan gambar di bawah ini:

Logika OR

Dengan memperhatikan gambar dari kiri atas hingga kanan bawah, kita dapat mengerti bahwa pada rangkaian dengan Logika OR atau ATAU mensyaratkan bahwa salah satu Push Button saja yang ditekan, maka lampu sudah dapat dinyalakan. Jika pun kedua Push Button ditekan, maka lampu tetap akan menyala. Sehingga, rangkaian 2 kontak ini berperan sebagai alternatif, satu sama lain dapat saling menggantikan untuk dapat menyalakan lampu. Rangkaian ini disebut juga dengan hubungan paralel pada kontak sehingga jika terdapat salah satu atau lebih tombol tidak ditekan/tidak aktif maka lampu tidak akan menyala.

Rangkaian Selfholding

Pada penerapannya, rangkaian logika tersebut di atas digunakan sebagai pendukung rangkaian aplikasi yang lain yang lebih rumit dengan komponen kendali tambahan misalkan rangkaian Selfholding dengan bantuan relay. Sebagai contoh, Saya ingin menyalakan sebuah lampu dengan menggunakan Push Button hanya dengan menekan Push Button On sesaat, lalu mematikan dengan tombol Off. Jika saya hanya menggandalkan logika – logika di atas, maka saya harus selalu menekan Push Button agar lampu tetap menyala.

Selfhold-2 On

Pada rangkaian di atas, relay digunakan sebagai perantara untuk menyalakan lampu AC 220V. Jika relay dinyalakan, maka kontak relay akan menghubungkan lampu ke sumber tegangan AC. Pahami kembali prinsip kerja relay di sini. Relay hanya akan menyala jika Push Button ditekan, dan akan kembali mati jika Push Button dilepaskan.

Selfhold-3-Off-again

Di sini lah dibutuhkan rangkaian selfholding. Mula – muka kita akan memanfaatkan kontak relay yang lain untuk dihubungkan secara paralel (OR) terhadap Push Button.

Selfhold-4-Or-Contact

Sehingga, saat Push Button ditekan, arus lisrik akan mengalir dari baterai menuju relay melalui kontak Push Button atau kontak relay. Dalam kondisi ini, relay dapat menyala sehingga lampu juga menyala.

Selfhold-5-Hold

Saat Push Button dilepaskan (tidak ditekan), arus listrik akan tetap mengalir ke relay melalui kontak relay sehingga lampu tetap menyala. Prinsip mempertahankan status nyala relay dengan menggunakan kontaknya sendiri ini lah yang disebut dengan Selfholding.

Selfhold-5-Keep-Hold

Untuk dapat mematikan lampu, kita harus mematikan aliran arus listrik yang menuju relay. Push Button ke dua dengan kontak NC dapat ditambahkan pada rangkaian sebagai berikut.

Selfhold-6-NC

Saat Push Button NC ditekan, maka arus listrik ke relay dapat diputus sehingga relay mati, begitu juga lampu. Dengan matinya relay, maka kontak relay akan kembali ke posisi semula (Open) sehingga holding dilepaskan. Maka seluruh rangkaian akan kembali ke kondisi semula, Normal.

Selfhold-6-Off

Pada rangkaian ini,nyala lampu dapat dipertahankan kondisinya hanya dengan menekan Push Button 1 (On) sesaat (singkat) dan dimatikan dengan Push Button 2 (Off).

Itulah rangkaian kendali dasar yang paling sering digunakan pada Sistem Otomasi di Industri. Rangkaian kendali yang lebih kompleks akan diulas pada artikel lain dengan menyesuaikan perangkat keluaran yang ingin dikendalikan.