3.4 Komponen – Komponen Kontrol
3.4.4 Bagian-Bagian Kontrol Valve LCV 103
Pada kontrol valve ini menggunakan motor servo yang merupakan sebuah perangkat atau aktuator putar ( motor ) yang dirancang dengan sistem kontrol
umpan balik ( Feedback ) loop tertutup ( servo ), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo. Dengan
fungsinya yaitu menggerakan valve untuk membuka dan menutup namun dilengkapi dengan input nilai set-point untuk mengatur besar bukaan dalam proses penyaluran ( Flow ) agar sesuai dengan kebutuhan. Jenis motor servo yang digunakan yaitu jenis motor servo Continous yang dapat berputar searah jarum dan berlawanan dengan jarum jam. Dan tidak memiliki sudut defleksi putaran alias dapat berputar secara kontiyu. Dan karna penggunaan untuk industri motor servo yang digunakan adalah motor AC karna skala untuk beban beban yang berat.
Terdapat 3 komponen utama pada motor valve ini, Yaitu : 1. Handle untuk pengoperasian secara manual
2. Trigger ( 0 – 24 VDC ) Sebagai sinyal untuk memerintah valve membuka dan menutup.
3. Limit Switch sebagai pembatas motor pada saat membuka dan menutup valve
Kelebihan menggunakan motor servo.
- Tidak bergetar dan tidak ber – resonansi saat beroperasi
- Daya yang dihasilkan sebanding dengan ukuran dan berat motor - Penggunaan arus listrik sebanding dengan beban yang diberikan - Resolusi dan akurasi dapat diubah dengan hanya mengganti encoder
yang dipakai.
Kekurangan menggunakan motor servo.
- Harga relatif lebih mahal dibanding motor DC lainnya - Bentuknya cukup besar karna satu paket.
Gambar 3. 7 Data Nameplate Gambar 3. 8 Motor Servo
Data Motor
Name Plate : Motor Valve LCV 103
DY – J :
Integration and Elctronic type Electric Acuator
Output Torque : N.m
Input Signal : mA
No.200 :
Design Code :
Date Of Manufacture :
Tiajin Automatic Instrument No. 7Factory
b. Modul
Control
Modul Control yang digunakan oleh motor valve LCV 103 adalah tipe DY-J. Seri elektronik DY-J adalah peralatan kontrol dalam pengukuran proses industri dan sistem kontrol. Ini dapat mengubah sinyal kontrol sistem ke dalam poros sudut output untuk mengendalikan posisi inti katup dari katup kontrol atau mekanisme pengaturan lainnya. Kemudian media yang dikontrol akan bekerja mengikuti perintah sesuai dengan sistem yang ditentukan.
Aktuator listrik dibagi menjadi tipe proporsional dan tipe integral ses uai dengan mode kontrol. Jenis aktuator proporsional terdiri dari motor servo, reducer, sensor posisi dengan fungsi servo dan integral actuator. Ini dapat membandingkan sinyal
kontrol dari sistem dan sinyal umpan balik dari posisi keluaran poros (closed loop control) untuk mengubah sinyal dan membuatnya sebanding dengan sinyal output. Tipe integral aktuator terdiri dari motor servo, reducer dan sensor posisi normal. Bisa bekerja sama dengan operator listrik atau mekanisme regulasi lainnya untuk mewujudkan operasi remote.
41 W 600 4 704196 6 20 LCV103ABC 2007
Sistem kontrol otomatis dengan aktuator listrik dilengkapi dengan rangkaian listrik DFD Operator dan bisa mewujudkan peralihan tanpa ada gangguan antara status kerja Manual dan Auto dari sistem kontrol.
Aktuator listrik aman dan terpercaya. Pemasangan, operasi dan perawatannya mudah dilakukan. Hal ini dapat diterapkan secara luas di bidang energi, Ini memainkan peran penting dalam pengukuran proses industri dan sistem kontrol.
- Kondisi Aplikasi 1. Power supply
Single phase AC power supply Voltage: 220V +10%/-15% Frequency: 50Hz +/-1% 2. Kondisi Lingkungan
Temperature dan Kelembapan Relatif
Aktuator listrik adalah instrumen yang dipasang di lapangan di dalam ruangan.
Temperatur : -10 - +55 R.H.: 95%
Tekanan Atsmorfir 86-106kPa
- Spesifikasi Dan Type
- Petunjuk Teknis Utama
Seri elektronik DKJ aktuator ini dibuat sesuai spesifikasi Standar Cina GB11922-89 Aktuator listrik yang digunakan dalam pengukuran proses industri dan sistem kontrol dan kinerja teknis utamanya adalah sebagai berikut.
1. Rating beban dari besar output yang digunakan, Rated Travel dan Rated Travel Time bisa dilihat pada tabel diatas.
2. Rating sinyal kerja dari akuator listrik bisa dilihat pada tabel diatas. 3. Referensi kemapuan kerja dari modul.
- Batas kesalahan dasar: tidak melebihi +/- 2,5% dari Rated Travel Hystersis: tidak melebihi 1,5% dari Rated Travel
Nilai kesalahan waktu tempuh: tidak lebih dari +/- 20% Rated Travel Time.
- Aktuator proporsional
Zona mati : tidak melebihi 3% dari skala masukan
Karakteristik lembab : tidak melebihi 3 periode setengah ayunan. - Aktuator integral
Diam: Tidak melebihi 1% dari Rated Travel (bila Rated Travel Time antara 10 s dan 25 s)
Tidak melebihi 0,5% dari Rated Travel (bila Rated Travel Time adalah antara 25 s dan 63 s).
4. Resistansi
Bila suhu 15-35 dan kelembapan relatifnya 45% -75%:
Catu daya tidak kurang dari 50M
Catu daya Terminal input tidak kurang dari 50M
Terminal input tidak kurang dari 20M
5. Terminal
Terdapat 14 terminal input yang terdapat pada modul control yang memiliki fungsi dari inputan yang berbeda.
Terminal 1 – 2 : Input Sinyal Control Terminal 3 : Input Capacitor.
Terminal 4 - 5 : Input Sinyal Feedback 4 – 20 mA Terminal 6 - 7 : Output ke motor valve.
Terminal 8 – 9 : Limit Switch ON Terminal 10 – 11 : Limit Switch OFF Terminal 12 : Ground
Terminal 13 – 14 : Input tegangan 4 – 20 mA.
d. Kapasitor
Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Untuk membantu perputaran awal motor valve pada saat bekerja di perlukan torsi start atau tenaga yang besar. Tegangan kapasitor berkisar 300 – 500 VAC dengan Frekuensi 50 / 60 Hz. Nilai yang biasanya di gunakan 12µF ± 5% pada AC.
Gambar 3.3 Terminal Input Gambar 3. 10 Terminal Input
Gambar 3.12 Kapasitor
e. Potensiometer
Potensiometer adalah sebuah jenis resistor yang nilai tahanannya atau hambatannya (resistansi) dapat dirubah atau diatur (adjustable). Potensiometer memiliki 3 terminal, 2 terminal terhubung ke kedua ujung elemen resistif, dan terminal ketiga terhubung k e kontak geser yang disebut wiper. Posisi wiper menentukan tegangan keluaran dari potensiometer. Dan yang di gunakan pada motor valve memiliki resistansi 1 Kg Ω.
f. Limit Switch
Limit switch (saklar pembatas) adalah saklar atau perangkat elektromekanis yang mempunyai tuas aktuator sebagai pengubah posisi kontak terminal (dari Normally Open/ NO ke Close atau sebaliknya dari Normally Close/NC ke
Open). Posisi kontak akan berubah ketika tuas aktuator tersebut terdorong atau tertekan oleh suatu objek. Sama halnya dengan saklar pada umumnya, limit switch juga hanya mempunyai 2 kondisi, yaitu menghubungkan atau memutuskan aliran arus listrik. Dengan kata lain hanya mempunyai kondisi ON atau Off.
Namun sistem kerja limit switch berbeda dengan saklar pada umumnya, jika pada saklar umumnya sistem kerjanya akan diatur/ dikontrol secara manual oleh manusia (baik diputar atau ditekan). Sedangkan limit switch dibuat dengan sistem kerja yang berbeda, limit switch dibuat dengan sistem kerja yang dikontrol oleh dorongan atau tekanan (kontak fisik) dari gerakan suatu objek pada aktuator, sistem kerja ini bertujuan untuk membatasi gerakan ataupun
mengendalikan suatu objek/mesin tersebut, dengan cara memutuskan atau menghubungkan aliran listrik yang melalui terminal kontaknya.
g. Valve
Valve adalah sebuah perangkat yang terpasang pada sistem perpipaan, yang berfungsi untuk mengatur, mengontrol dan mengarahkan laju aliran ( Flow ) dengan
cara membuka, menutup atau mengalirkan sebagian guna mendapatkan tekanan ( pressure ) yang lebih rendah.
Selain untuk proses industri, valve atau katup atau bahasa lokalnya 'kran' dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai, Salah satunya adalah kran air di rumah kita.
Pengoperasian valve bisa dilakukan secara manual dengan merubah posisi sudut sebuah pegangan / tuas , pedal maupun roda. Di bidang industri selain manual, Banyak dipakai sistem pengoperasian secara otomatis dengan pengontrol, diantaranya adalah dengan tenaga hydraulik, pneumatik, dan elektrik.
Terdapat 11 jenis valve yang dapat digunakan namun yang digunakan pada proses pengontrolan ini adalah jenis ball valve.
-
Ball Valve
Ball Valve adalah sebuah katup dengan pengontrol aliran berbentuk disc bulat seperti bola. Disc bola tersebut memiliki lubang yang berada tepat di tengahnya. Ball Valve dalam posisi terbuka ( open ) ketika lubang tersebut menghadap searah dengan kedua ujung katup, dan aliran akan terjadi. Dan ketika handle diputar sehingga posisi lubang berada tegak lurus terhadap ujung katup, Maka posisi valve dalam kondisi tutup ( close ), dan aliran akan terhalang atau tertutup.
Ball valve banyak digunakan karena kemudahannya dalam perbaikan dan kemampuan untuk menahan tekanan dan suhu tinggi. Tergantung dari material apa mereka terbuat, Ball Valve dapat menahan tekanan hingga 10.000 Psi dan dengan temperature sekitar 200 derajat Celcius.
Ball Valve digunakan secara luas dalam aplikasi industri karena mereka s angat serbaguna, dapat menahan tekanan hingga 1000 barr dan suhu hingga 482 ° F (250 ° C). Ukurannya biasanya berkisar 0,2 - 11,81 inci (0,5 cm sampai 30 cm). Ball Valve dapat terbuat dari logam , plastik atau pun dari bahan keramik. Bolanya sering dilapisi chrome untuk membuatnya lebih tahan lama.
- Tipe – Tipe
Ball Valve
Ada 2 tipe Ball Valve yaitu : 1. Full Bore Ball Valve
Full Bore Ball Valve adalah tipe ball valve dengan diameter lubang bolanya sama dengan diameter pipa. Jenis full bore ball valves ini biasanya digunakan pada blow down, piggable line, production manifold , pipeline.
2. Reduced Bore Ball Valve
Gambar 3. 15 Full Bore Ball Valve
Reduced bore ball valves adalah jenis ball valve yang diameter lubang bolanya tidak seukuran / lebih kecil dari ukuran pipa. Minimum diameter bola katup yang berkurang adalah satu ukuran lebih rendah dari ukuran diameter pipa sebenarnya.
Misalnya ukuran diameter pipa 4 inci dan diameter bola valve adalah 3 inchi. - Fungsi
Ball Valve
Ball Valve sering dipakai pada proses hydrocarbon, ball valve mampu mengatur besar kecil aliran gas, air, dan uap terutama untuk tekanan rendah. Valve ini dapat dengan cepat ditutup dan cukup kedap untuk menahan fluida/ zat cair. Ball valve tidak menggunakan handwheel, tetapi menggunakan ankle untuk membuka atau menutup valve dengan sudut 90°. Desainnya yang simple, meminimalkan turunnya tekanan pada saat valve dibuka penuh.
Ball valve banyak dipakai dan difungsikan pada :
Pengendalian Aliran ( Flow Control ).
Pengendali Tekanan ( Pressure Control ).
Shut off.
Cocok untuk high pressure dan temperatures / tekanan dan suhu yang tinggi.
Kelebihan dari
ball valve
:- Kehilangan tekanan sangat rendah. - Jarang bocor.
- Ukuran simple dan tidak begitu berak jika dibandingkan dengan jenis valve lain yang sejenisnya.
- Mudah dibuka dan tidak mudah terkontaminasi. Kekurangan dari
ball valve
:- Seat bisa rusak karena adanya gesekan antara ball dengan seat
- Pembukaan handle yang cepat bisa menimbulkan water hammer / palu air pada sistem sehingga terjadi tekanan yang besar yang bisa merusak sambungan dan dinding pipa.