ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM STAR-DELTA DENGAN PLC PADA POMPA PENDINGIN
Disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan dan Diploma III Pelayaran
ACHMAD RIDWAN QUR’ANANTA NIT : 05 17 002 1 43 E
ELEKTRO PELAYARAN
PROGRAM DIPLOMA III
POLITEKNIK PELAYARAN SURABAYA TAHUN 2020
PERNYATAAN KEASLIAN Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Achmad Ridwan Qur’ananta
Nomor Induk Taruna : 05 17 002 1 43 E
Program Diklat : Electro Technical Officer Menyatakan bahwa KIT yang saya tulis dengan judul:
ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM STAR-DELTA DENGAN PLC PADA POMPA PENDINGIN
Merupakan karya asli seluruh ide yang ada dalam KIT tersebut, kecuali tema dan yang saya nyatakan sebagai kutipan, merupakan ide saya sendiri.
Jika pernyataan diatas terbukti tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi yang di tetapkan oleh Politeknik Pelayaran Surabaya.
Surabaya, ... 2020
ACHMAD RIDWAN QUR’ANANTA
ii
iii
PERSETUJUAN SEMINAR KARYA ILMIAH TERAPAN
Judul : ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM STAR-DELTA
DENGAN PLC PADA POMPA PENDINGIN NamaTaruna
NIT
Program Diklat
: Achmad Ridwan Qur’ananta : 05 17 002 1 43
: Electro Technical Officer
Dengan ini dinyatakan telah memenuhi syarat untuk diseminarkan Surabaya, ... 2020
Menyetujui :
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Agus Dwi Santoso , S.T., M.T., M.Pd. Didik Dwi Suharso, S.Si.T., M.Pd.
Penata Tk.I (III/d) NIP.19780819 200003 1 001
Penata Muda Tk.I (III/b) NIP. 19770920 200912 1 001
Mengetahui:
Ketua Jurusan Elektro
Anak Agung Istri Wahyuni , S.Si.T, M.Adm., Sda Penata Tk.l (III/d)
NIP. 19781217 200502 2 001
PENGESAHAN
KARYA ILMIAH TERAPAN
ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM STAR-DELTA DENGAN PLC PADA POMPA PENDINGIN
Disusun dan Diajukan Oleh : ACHMAD RIDWAN QUR’ANANTA
NIT.05 17 002 1 43/E Electro Technical Officer
Telah dipertahankan di depan Panitia Ujian Karya Ilmiah Terapan Politeknik Pelayaran Surabaya
Pada tanggal ... 2020 Menyetujui :
Penguji I
Ferry Budi Cahyono, S.T, M.M.
Penata Tk.I (III/d)
Penguji II
Dr. Agus Dwi Santoso , S.T., M.T., M.Pd.
Penata Tk.I (III/d)
Penguji III
Sigit Purwanto, S.Psi.
Penata (III/c)
NIP.19810215 200212 1 001 NIP.19780819 200003 1 001 NIP.19800618 200812 1 001
Mengetahui : Ketua Jurusan Elektro
Anak Agung Istri Sri Wahyuni, S.SiT, M.Adm., Sda Penata Tk.I (III/d)
NIP.19781217 200502 2 001
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan karunia dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan proposal ini dengan judul Analisis Penggunaan Sistem Star-Delta dengan PLC pada Pompa Pendingin. Karya Ilmiah Terapan ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat melaksanakan praktek laut Program Diploma III Politeknik Pelayaran Surabaya.
Penelitian ini dilaksanakan karena ketertarikan peneliti pada masalah yang menyangkut penggunaan alat PLC di atas kapal. Penelitian ini menggunakan metode penelitian kualitatif deskriptif yang ditekankan pada analisis obyek penelitian untuk mendapatkan validitas data dan membuat simpulan demi tercapainya tujuan penelitian yaitu menyajikan fakta yang deskriptif. Pada kesempatan ini disampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan, antara lain kepada :
1. Direktur Politeknik Pelayaran Surabaya.
2. Bapak Dr. Agus Dwi Santoso , S.T, M.T., M.Pd. dan Ibu Retno Wulan Sari ,S.S. selaku dosen pembimbing.
3. Ketua jurusan elektro Ibu Anak Agung Istri Sri Wahyuni, S.Si.T, M.Adm., Sda.
4. Kedua orang tua saya yang selalu memberikan dukungan berupa doa, moral dan material.
5. Para pemberi saran dan masukan yang tidak bisa disebutkan namanya.
v
Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan Karya Ilmiah Terapan ini. Kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan dan semoga penelitian ini akan bermanfaat bagi semua pihak.
Surabaya, ... 2020
Achmad Ridwan Qur’ananta NIT. 05 17 002 1 43/E
vi
ABSTRAK
Achmad Ridwan Qur’ananta, Analisis Penggunaan Sistem Star-Delta dengan PLC pada Pompa Pendingin. Dibimbing oleh Bapak Agus Dwi Santoso dan Ibu Retno Wulan Sari.
Semakin berkembangnya teknologi pada saat ini, banyak berbagai macam teknologi bermunculan. Khususnya di bidang kontrol pengendali yang dibutuhkan pada setiap kapal. Pada umumnya kapal menggunakan rangkaian kontrol penggendali Star-Delta. Namun dalam penggunaannya kita membutuhkan cara yang lebih mudah dan modern dan bagaimana cara mengefisienkan waktu dalam menggunakannya. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui penggunaan sistem PLC pada sistem kontrol star-delta pada pompa pendingin dibandingkan menggunakan sistem manual. Agar dapat mengefisienkan waktu penggunaan dan memperbaiki sistem control yang ada pada kapal tersebut. Sistem kontrol sangat berpengaruh pada proses kerja mesin listrik, jika sistem kontrol tidak baik maka akan mempengaruhi alat-alat yang dibawahinya, termasuk motor listrik. Maka dari itu jika kinerja sistem kontrol tidak maksimal maka kinerja sistem pompa pendingin juga tidak akan bisa bekerja maksimal.
Sistem pendingin adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinya over heating (panas yang berlebihan) pada mesin agar mesin bisa bekerja secara stabil.
Agar sistem pendingin bekerja secara maksimal diperlukan sistem control yang baik. Umumnya sistem yang digunakan pada motor 3 pasa adalah sistem control star-delta. Rangkaian Star-Delta adalah salah satu sistem rangkaian motor starter yang digunakan untuk mengoperasikan elektro motor dengan tujuan untuk mengurangi lonjakan arus starting yang sangat tinggi. Pada kapal sendiri umumnya menggunakan sistem star-delta namun masih manual pengoperasiannya, jadi carasetting masih manual. Disini penulis ingin mengefisienkan waktu dengan cara merubah kerja manual tersebut dengan alat yang lebih modern yaitu dengan menggunakan PLC. Pengertian PLC menurut National Electrical Manufacturer Assosiation (NEMA) merupakan perangkat elektronik yang bekerja secara digital yang menggunakan “Programmable Memory” untuk penyimpanan intruksi internal guna menerapkan fungsi-fungsi khusus seperti logic,sequencing, pengukuran waktu, penghitungan dasn aritmetik, untuk mengontrol modul-modul input/output secara analog atau digital, berbagai jenis mesin atau proses tertentu. Jadi pengontrolannya tidak manual lagi melainkan menggunakan komputer. Pada penelitian ini menggunakan jenis penelitian kualitatif, yang menghasilkan dan mengolah data yang sifatnya deskriptif, seperti transkripsi wawancara, catatan lapangan, gambar, foto, rekaman video dan lain-lain. Waktu dan tempat pelaksanaan dilakukan di kapal selama 6 bulan. Metode pengambilan datanya menggunakan observasi pada sistem kontrol Star-Delta yang menggunakan PLC pada pompa pendingin yang ada pada kapal MV. Kedung Mas. Hasilnya penggunaan PLC pada sistem kontrol Star-Delta di pompa pendingin dapat mengefisiensi waktu penggunaan menjadi lebih singkat dan lebih efektif. Penggunaan PLC juga dapat mempermudah pengontrolan pada sistem dan menganilisis jika terjadi suatu kesalahan sistem pada kontrol Star- Delta itu sendiri tanpa harus mengecek satu persatu pada panel.
vii
ABSTRACT
Achmad Ridwan Qur’ananta, Analysis of Using the Star-Delta System with PLC on the Cooling Pump. Guided by Mr. Agus Dwi Santoso and Mrs. Retno Wulan Sari.
As technology develops at this time, many kinds of technologies have emerged. Especially in the area of controlling controls needed on each ship. In general, ships use the Star-Delta controller control circuit. But in its use we need an easier and more modern way and how to make efficient use of it. The purpose of this study was to determine the effect of using the PLC system on the star-delta control system on a cooling pump compared to using a manual system. In order to streamline the time of use and improve the control system on the ship. The control system is very influential in the work process of the electric machine, if the control system is not good it will affect the tools under it, including the electric motor. Therefore, if the control system performance is not optimal, the performance of the cooling pump system will not work optimally.
Cooling system is a series to overcome the occurrence of overheating (overheating) on the machine so that the machine can work stably. In order for the cooling system to work optimally a good control system is needed. Generally the system used in the 3-phase motor is the star-delta control system. The Star-Delta circuit is one of the starter motor circuit systems used to operate electro motors with the aim of reducing the surge of the starting current which is very high. On the ship itself generally uses the star-delta system but is still operating manually, so the way is still manual settings. Here the author wants to streamline time by changing the manual work with a more modern tool, using a PLC. The definition of PLC according to National Electrical Manufacturer Association (NEMA) is an electronic device that works digitally that uses "Programmable Memory" for internal instruction storage to implement special functions such as logic, sequencing, time measurement, arithmetic dasnmetic calculations, to control modules analog or digital input / output, various types of machines or certain processes. So the control is no longer manual but uses a computer. In this study using a type of qualitative research, which produces and processes data that is descriptive in nature, such as transcription of interviews, field notes, pictures, photos, video recordings and others. Time and place of execution carried out on board for 6 months. The data collection method uses observations on the Star- Delta control system which uses PLC on the cooling pump on the MV. Kedung Mas. The results of using PLC in the Star-Delta control system in the cooling pump can make the usage time shorter and more effective. The use of PLCs can also simplify controlling the system and analyzing if there is a system error in the Star-Delta control itself without checking one by one on the panel.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN ... ii
PERSETUJUAN SEMINAR KARYA ILMIAH TERAPAN ... iii
PENGESAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan ... 3
D. Manfaat ... 3
1. Manfaat Teoritis ... 3
2. Manfaat Praktis ... 3
TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A. Review Penelitian Sebelumnya ... 4
B. Landasan Teori ... 9
1. Sistem pendingin ... 9
2. Sistem Star-Delta ... 12
3. PLC (Programmable Logic Controller) ... 15
C. Kerangka Penelitian ... 34
METODOLOGI PENELITIAN ... 35
A. Jenis Penelitian ... 35
B. Waktu dan Tempat Penelitian ... 36
C. Jenis dan Sumber Data ... 36
ix 1. Jenis Data... 36
2. Sumber Data ... 37
DAFTAR ISI
D. Pemilihan Informan ... 38
E. Teknik Pengumpulan Data ... 39
1. Metode Observasi ... 39
2. Metode Studi Perpustakaan ... 40
3. Metode Wawancara ... 40
F. Teknik Analisis Data ... 41
PEMBAHASAN ... 42
A. Hasil Pengamatan ... 42
B. Percobaan pengoperasian menggunakan PLC ... 45
1. Pengujian Softwere... 45
2. Pengujian Tombol On/Off ... 45
3. Pengujian Gangguan pada Sistem Kontrol ... 46
4. Pengujian Gangguan Beban lebih ... 46
KESIMPULAN dan SARAN ... 47
A. KESIMPULAN... 47
B. SARAN ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
x
DAFTAR TABEL
TABEL 2.1 REVIEW PENELETIAN SEBELUMNYA ... 4
xi
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR2.1. SISTEM PENDINGIN KAPAL ... 6
GAMBAR 2.2. WIRING DIAGRAM STAR-DELTA ... 13
GAMBAR 2.3. ELEMEN DASAR PLC ... 17
GAMBAR 2.4. RANGKAIAN ANTARMUKA MASUKAN PLC ... 18
GAMBAR 2.5. RANGKAIAN ANTARMUKA KELUARAN PLC ... 24
GAMBAR 2.6. ILUSTRASI TERMINAL COMM ... 26
GAMBAR 2.7. MENGHUBUNGKAN SENSOR KELUARAN SINKING DENGAN MASUKAN SOURCING ... 27
GAMBAR 2.8. MENGHUBUNGKAN SENSOR KELUARAN SOURCING DENGAN MASUKAN SINKING ... 28
GAMBAR 2.9. MENGHUBUNGKAN BEBAN KELUARAN DENGAN KELUARAN PLC TIPE SINKING ... 29
GAMBAR 2.10. MENGHUBUNGKAN BEBAN KELUARAN DENGAN KELUARAN PLC TIPE SOURCING ... 29
GAMBAR 2.11. PROSES SCANNING PROGRAM PLC ... 30
GAMBAR 2.12. DIAGRAM LADDER AND ... 28
GAMBAR 2.13. DIAGRAM LADDER OR ... 29
GAMBAR 2.14. DIAGRAM LADDER NOT ... 29
GAMBAR 2.15. DIAGRAM LADDER NAND... 33
GAMBAR 2.16. DIAGRAM LADDER NOR ... 33
GAMBAR 4.1. PLC DI MV. KEDUNG MAS ... 42
GAMBAR 4.2. KONTROL MANUAL PADA PANEL ... 43
GAMBAR 4.3. KONTROL MENGGUNAKAN PLC ... 44
GAMBAR 4.1. SISTEM KERJA PLC ... 45
xii
PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Semakin berkembangnya teknologi pada saat ini, banyak berbagai macam teknologi bermunculan. Khususnya di bidang kontrol pengendali yang dibutuhkan pada setiap kapal. Pada umumnya kapal menggunakan rangkaian kontrol penggendali Star-Delta. Star-Delta sendiri masih termasuk kedalam rangkaian kontrol pengendali manual. Meski telah ada beberapa kapal yang telah menggunakan rangkaian kontrol pengendali PLC (Programmable Logic Controller). Star Delta adalah jenis rangkaian dalam instalasi listrik 3 fasa, terutama pada mesin-mesin listrik. Sedangkan PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol yang dapat diprogram, dikontrol dan dioperasikan oleh operator yang berpengalaman dalam mengoprasikan komputer. Akan tetapi menurut para ahli PLC (Programmable Logic Controller) adalah alat kendali komputer yang merupakan bentuk khusus pengontrol berbasis mikroposesor yang biasa digunakan pada kontrol pengendali star-delta pada motor 3 fasa (W. Bolton, 2004). Di dunia maritim saat ini semua dituntut harus lebih maju dan berkualitas dalam memberi pelayanan kepada pengguna jasa angkut sebagai sarana transportasi laut. Maka dari itu kelancaran pengoprasian adalah hal yang sangat penting.
1
2
Dengan ini penulis menghubungkan Star-Delta berbasis PLC pada pompa pendingin. Pompa pendingin sendiri itu adalah mesin untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Banyak hambatan untuk pengaliran tersebut yang bisa terjadi karena adanya perbedaan tekanan,ketinggian,atau hambatan gesek. Hambatan itu dapat dikurangi dengan adanya pompa pendingin, karena pompa pendingin adalah unit pendingin atau pusat penukar panas. Pompa pendingin sangat penting dalam pengoprasian laut, karena kapal melakukan banyak jam perjalanan. Keterkaitan dengan adanya pompa pendingin dengan menggunakan rangkaian kontrol pengendali Star- Delta berbasis PLC, bertujuan untuk mempermudah pengontrolan langsung dari komputer dengan waktu yang lebih efisien. Dengan adanya keterkaitan tersebut maka penulis mengambil judul “Analisis Penggunaan Sistem Star-Delta Dengan PLC Pada Pompa Pendingin”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana sistem kontrol Star-Delta menggunakan PLC pada pompa pendingin di kapal dapat mengefisienkan waktu ?
2. Bagaimana penggunaan PLC dapat mempermudah pengontrolan sistem pada pompa pendingin ?
3
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan PLC agar lebih mengefisiensi waktu.
2. Untuk mempermudah sistem pengontrolan pompa pendingin dengan menggunakan PLC
D. Manfaat
1. Manfaat Teoritis
Untuk menambah pengetahuan dan wawasan dalam penelitian tentang analisis pengaruh Star-Delta dengan menggunakan PLC paada pompa pendingin.
2. Manfaat Praktis
Sebagai sarana informasi bagi masyarakat untuk mengetahui kualitas pelayanan kepada pengguna jasa angkut atau masyarakat sebagai sarana transportasi laut.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Review Penelitian Sebelumnya
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh peneliti – peneliti sebelumnya yaitu:
Tabel II.1 Review Peneletian Sebelumnya
No. Nama Topik Metode Hasil
1. Yevi Kurniawan
Analisis Pengaruh Penggunaan Sistem Star Delta dengan Rangkaian Manual dan PLC pada Motor Listrik 3 Phasa.
Hesti
Istiqlaliyah/ Al Jazari Journal of Mechanical Engineering 2 (2)16-21 Tahun 2017
1. Persiapan alat, bahan dan gambar
rangkaian.
2. Merangkai rangkaian daya, rangkaian sistem PLC, rangkaian sistem manual dengan TDR, rangkaian sistem manual tanpa TDR.
3. Pengukuran tegangan, arus, daya dan kecepatan 4.
Penghitungan
Hasil penelitian ini adalah pada rangkaian pengendali
bintang segitiga dengan sistem PLC lebih stabil lonjakan arus awalnya yaitu 0.74 A jika dibandingkan dengan rangkaian pengendali
bintang segitiga dengan sistem manual, didapat beberapa selisih pada arus yaitu 7.86 A pada proses bintang dan 4.07 A pada
4
5
daya, rata-rata, selisih dan rangkaian pemicu overshoot.
proses segitiga, serta daya yaitu 4395.82 Watt pada proses bintang dan 2272.41 Watt pada proses segitiga,
perbedaan penggunaan rangkaian antara sistem PLC dan sistem manual pada rangkaian pengendali
bintang segitiga dan perbedaan kecepatan pada motor 3 phasa yaitu sebesar 6 Rpm, dan tidak terjadi overshoot pada semua rangkaian saat penelitian.
2. Hanif Nika Handoko, Tejo Sukmadi, and Karnoto
Pengendali Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Programmable Logic Control (PLC) untuk
Pada sistem mengharuskan adanya
pertukaran arah putar dari arah putar kanan ke putar
Hasil pengujian untuk pengasutan menunjukkan pengasutan dengan metode Y-∆ forward memiliki arus
6
Pengolahan Kapuk.
TRANSIENT, VOL.3, NO. 1,, ISSN: 2302- 9927, 30 Maret 2017
kiri, hal ini diperlukan untuk melakukan pengayakan kapuk agar terpisah dari bijinya
starting sebesar 2,44 A dan metode Y-∆
reverse memiliki arus starting sebesar 2,49 A . Waktu
pengasutan yang baik untuk perpindahan dari bintang (Y)–
segitiga (∆) adalah 5 detik.
Untuk
pengereman, arus injeksi DC yang disalurkan sebesar 0,735 A
dan waktu
berhenti untuk beban 0,21 Kg sebesar 1,41 detik, untuk beban 0,4 Kg sebesar 1,08 detik dan untuk beban 0,61 Kg sebesar 0,82 detik. Waktu berhenti dengan pengereman dinamik lebih cepat
7
dibandingkan tanpa
pengereman dinamik.
3. Suyanto, Dedy
Yulistyawan
Otomatisasi Sistem Pengendali Berbasis PLC pada Mesin Vacuum Metalizer utnuk Proses Coating.
100
GEMATEK Jurnal Teknik Komputer, Volume 9 Nomor 2, September 2007
dirancang sistem kontrol otomatis yang berbasis PLC pada mesin metalizer vaccuum untuk proses
pelapisan.
Hasil yang dirancang dapat meningkatkan kinerja vaccuum dengan waktu siklus 1.344 ms (PLC) dan sistem manual 708-893 ms
4. Yuniar E.
Priharanto, M.
Zaki Latif A., Akhmad Nurfauzi, Rahmad Surya HS.
Penilaian Risiko pada Mesin
Pendingin di Kapal
Penangkap Ikan dengan Pendekatan FME Priharanto Y.M.et al.,
Dalam membangun FMEA, dilakukan pembuatan definisi sistem yang disusun berdasarkan PID/Block diagram sistem refrigerasi
Hasil dari FMEA dapat
memperoleh penilaian tingkat bahaya dari sebuah moda kegagalan dan memberikan skala prioritas terhadap risiko dari suatu moda
8
/Jurnal Airaha, Vol 6 No. 1 : 024–032 ISSN:2301- 7163 Tahun 2017
yang terpasang di kapal.
PID/Block diagram diperoleh dengan mencocokan antara PID dengan
instrument yang telah terpasang di kapal untuk memperoleh keseuaian antara gambar dengan
komponen yang terpasang
kegagalan serta memberikan daftar tindakan pencegahan atau perbaikan untuk mengurangi risiko. Analisis FMEA
mengindikasi komponen kritis pada mesin pendingin antara lain kondensor dengan nilai RPN 144 dan 128, evaporator
dengan nilai RPN 128 dan oil separator dengan nilai RPN 112.
Upaya mitigasi yang dapat dilakukan antara lain melakukan pemeriksaan rutin, membuat redundant,
melakukan penjadwalan pembersihan komponen secara
rutin dan
9
penggantian komponen secara rutin
B. Landasan Teori
Landasan teori digunakan sebagai sumber teori yang dijadikan dasar penelitian. Sumber tersebut memberikan kerangka atau dasar untuk memahami latar belakang dari timbulnya permasalahan secara sistematis.
Landasan teori juga penting untuk mengkaji dari penelitian- penelitian yang sudah ada mengenai masalah sistem control star-delta menggunakan PLC (Programmable Logic Controller) pada pompa pendingin.
1. Sistem pendingin
a. Pengertian Sistem Pendingin
Menurut Manneen (1981), Sistem pendingin adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinya over heating (panas yang berlebihan) pada mesin agar mesin bisa bekerja secara stabil. Mesin yang dipasang pada kapal dirancang untuk bekerja dengan efisien maksimal dan berjalan selama berjam-jam berjalan lamanya. Hilangnya energi paling sering dan maksimum dari mesin adalah dalam bentuk energi panas. Untuk menghilangkan energi panas yang berlebihan harus menggunakan media pendingin (Cooller) untuk menghindari gangguan fungsional mesin atau kerusakan pada mesin. Untuk itu, sistem air pendingin dipasang pada kapal. Ada dua sistem pendingin yang digunakan di kapal untuk tujuan pendinginan:
10
1) Sistem Pendingin Air Laut
Air laut langsung digunakan dalam sistem mesin sebagai media pendingin untuk penukar panas.
2) Air Tawar atau Sistem Pendingin Utama
Air tawar digunakan dalam rangkaian tertutup untuk mendinginkan mesin yang ada di kamar mesin. Air tawar kembali dari exchanger panas setelah pendinginan mesin yang selanjutnya didinginkan oleh air laut pada pendingin air laut.
Gambar2.1. Sistem Pendingin Kapal
Sumber:(https://www.academia.edu/29453706/PROPOSAL_PERAWATAN_SISTEM _PENDINGIN_MOTOR_INDUK_2_)
b. Macam-macam Jenis Pendingin pada Kapal
Menurut Endrodi (1999), sistem pendingin diatas kapal ada dua tipe, yaitu:
1) Sistem Pendingin Terbuka
Merupakan sistem pendingin yang langsung berhubungan dengan air laut. Sistem ini menggunakan air laut yang langsung
11
masuk untuk mendinginkan komponen yang perlu untuk didinginkan.
a) Keuntungan Pendingin Terbuka
(1) Sistem cukup sederhana, tidak memerlukan tangki expansi, cooler sehingga biaya berkurang.
(2) Media pendingin atau air laut selalu tersedia.
b) Kerugian Pendingin Tertutup
(1) Pada suhu lebih dari 50°C akan terjadi kerak garam yang akan mempersempit pipa.
(2) Risiko terhadap proses korosi sangat besar sehingga motor akan cepat rusak.
(3) Risiko berlayar di daerah dingin maka pengaturan suhu air masuk motor sulit diatur karena suhu air laut terlalu rendah sehingga cylinder liner dapat retak karena perbedaan suhu yang tinggi antara di dalam cylinder liner dan suhu air laut di luar cylinder liner.
2) Sistem Pendingin Tertutup
Sistem pendingin yang menggunakan air tawar yang disirkulasikan dalam suatu sirkuit tertutup untuk mendinginkan komponen yang perlu didinginkan. Kemudian air tawar tersebut didinginkan oleh air laut, kemudian air tawar tersebut disirkulasikan kembali untuk mendinginkan komponen. Sistem ini dibagi menjadi dua yaitu:
a) Sistem Independen
12
Yaitu, air tawar yang digunakan untuk mendinginkan tiap- tiap komponen didinginkan secara terpisah, tidak bersama dalam sebuah penukar panas.
b) Sistem terpusat
Yaitu, air tawar yang digunakan untuk mendinginkan komponen dikumpulkan untuk didinginkan secara bersama dalam sebuah heat exchanger. Sistem pendingin ini didesain dengan hanya mempunyai satu heat exchanger yang didinginkan dengan air laut, sedangkan untuk cooler yang lain termasuk jacket water, minyak pelumas, udara bilas, didinginkan dengan air tawar yang bertemperatur rendah. Sistem pendingin jenis ini sangat kecil peralatan yang berhubungan langsung dengan air laut sehingga masalah korosi dapat dikurangi.
2. Sistem Star-Delta
a. Pengertian Star-Delta
Rangkaian Star-Delta adalah salah satu sistem rangkaian motor starter yang digunakan untuk mengoperasikan elektro motor dengan tujuan untuk mengurangi lonjakan arus starting yang sangat tinggi.
b. Prinsip Kerja
Pada saat pertama kali dioperasikan, sistem rangkaian Star-Delta akan menghubungkan sumber tegangan ke Elektro Motor dengan sisten rangkaian Gulungan Star(Bintang), sehingga lonjakan Arus saat starting bisa diminimalkan atau di kurangi, karena tegangan yang
13
mengalir ke Elektro Motor harus melewati dua Gulungan “Rangkaian Star (Bintang)”, atau satu gulungan hanya mendapat tegangan sebesar 380V/√3 = 220 Volt.
Setelah Elektro Motor berputar Normal( perpindahan diatur dengan Timer), kemudian sistem Rangkaian Star-Delta akan bekerja dan mengubah rangkaian/hubungan Gulungan menjadi Delta, dan Elektro Motor beroperasi dengan normal. Setiap satu gulungan mendapat tegangan 380V.
Gambar 2.2. Wiring Diagram Star-Delta
Sumber: (https://duniaberbagiilmuuntuksemua.blogspot.com/2017/05/wiring- diagram-rangkaian-star-delta-untuk-starting-motor-3-phase.html)
- Push Button “On” ditekan, tegangan dari MCB mengalir menuju Coil Magnetic Contactor K1, Magnetic Contactor K1 terhubung, Terminal NO pada K1 juga terhubung dan mengalirkan tegangan dari Push Button “Off” menuju Coil K1 (sebagai pengunci), saat Push Button “On” dilepas, magnetic Contactor K1 tetap terhubung karena mendapat tegangan dari “pengunci”
14
- Disaat yang bersamaan, Timer juga mendapatkan tegangan dari terminal Coil K1
- Tegangan dari terminal NC pada Timer mengalirkan tegangan menuju Coil Magnetic Contactor K3, sehingga Magnetic Contactor K3 juga terhubung
- Magnetic Contactor K1 terhubung mengalirkan tegangan Phasa R-S- T menuju terminal gulungan Elektro Motor, sedangkan Magnetic Contactor K3 terhubung untuk menghubungkan terminal menjadi hubungan Star(bintang)
- Proses ini menyebabkan Elektro motor beroperasi dengan hubungan Bintang (Star) untuk start pertama kali
- Setelah beberapa saat , sesuai dengan settingan Timer yang ada , maka Timer pun bekerja sehingga terminal NC putus, dan Terminal NO pada timer terhubung
- Saat terminal NC pada Timer terputus, maka Magnetic contactor K3 juga terputus
- Kemudian , terminal NO pada Timer terhubung mengalirkan tegangan menuju Coil Magnetic Contactor K2, sehingga Magnetic Contactor K2 terhubung, sedangkan Magnetic Contactor K1 tetap terhubung
15
- Magnetic Contactor K1 tetap terhubung mengalirkan tegangan phasa R-S-T menuju terminal gulungan Elektro Motor
- Magnetic Contactor K2 terhubung mengalirkan tegangan Phasa R-S- T menuju terminal gulungan Elektro Motor
- Proses ini menyebabkan elektro motor yang semula beroperasi dengan hubungan Star(Bintang) berubah menjadi beroperasi dengan hubungan Delta(Segitiga)
- Jika Push Button”Off” ditekan , sumber tegangan ke semua Coil Magnetic Contactor terputus, dan Elektro Motor berhenti beroperasi.
3. PLC (Programmable Logic Controller)
a. Pengertian PLC
Pengertian PLC menurut National ElectricalManufacturer Assosiation (NEMA) merupakan perangkat elektronik yang bekerja secara digital yang menggunakan “Programmable Memory” untuk penyimpanan intruksi internal guna menerapkan fungsi-fungsi khusus seperti logic,sequencing, pengukuran waktu, penghitungan dan aritmetik, untuk mengontrol modul-modul input/output secara analog atau digital, berbagai jenis mesin atau proses tertentu.
PLC merupakan komponen utama dalam lingkungan Computer Integated Manufacturing (CIM). PLC dapat mewujudkan lingkungan yang real time atau nyata di mana semua informasi tersimpan.
16
Informasi seperti target, hasil yang reject, status pengoperasian, hasil pengujian dapat langsung dilihat dari komputer.
PLC adalah sebuah komputer elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi control pada level-level yang kompleks. PLC dapat diprogram, dikontrol dan dioperasikan oleh operator yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan komputer.
PLC umumnya digambarkan dengan garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar tersebut pada computer menggambarkan wirring/hubungan yang diperlukan untuk suatu proses. PLC akan mengoperasikan semua sistem yang mempunyai output apakah harus on atau off. Dapat juga dioperasikan suatu sistem dengan output yang bervariasi. PLC dapat dioperasikan dengan input yang berupa on/off atau peralatan input yang variabel.
b. Komponen-Komponen PLC
Menurut Agfianto (2004) PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC ditunjukkan pada gambar berikut:
17
Gambar 2.3.Elemen Dasar PLC
Sumber: (http://silmuotomasi.wordpress.com20120602komponen-plc-2)
1) Unit Pengolah Pusat (CPU-Central Processing Unit)
Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler lengkap). Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit. Biasanya untuk produk- produk PLC buatan Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu, sedangkan untuk produk Eropa banyak menggunakan Siemens dan Motorola untuk produk–produk Amerika. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran (sesuai dengan proses atau program yang dijalankan). Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa agar dapat dipastikan
18
memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal ini bisa dijumpai dengan adanya indikator lampu pada badan PLC sebagai indikator terjadinya kesalahan atau kerusakan.
2) Memori
Memori sistem (saat ini banyak yang mengimplementasikan penggunaan teknologi flash) digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Selain berfungsi untuk menyimpan "sistem operasi", juga digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan, dalam bentuk biner, hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat oleh pengguna atau pemrogram. Isi dari memori Flash tersebut dapat berubah (bahkan dapat juga dikosongkan atau dihapus) jika memang dikehendaki seperti itu. Tetapi yang jelas, dengan penggunaan teknologi Flash, proses penghapusan dan pengisian kembali memori dapat dilakukan dengan mudah.
Pemrograman PLC, dilakukan melalui kanal serial komputer.
Memori pengguna dibagi menjadi beberapa blok yang memiliki fungsi khusus. Beberapa bagian memori digunakan untuk menyimpan status masukan dan keluaran. Status yang sesungguhnya dari masukan maupun keluaran disimpan sebagai logika atau bilangan '0' dan '1' (dalam lokasi bit memori tertentu).
Masing–masing masukan dan keluaran berkaitan dengan sebuah bit dalam memori. Sedangkan bagian lain dari memori digunakan untuk menyimpan isi variable–variable yang digunakan dalam
19
program yang dituliskan. Misalnya, nilai pewaktu atau nilai pencacah bisa disimpan dalam bagian memori ini.
3) Pemprograman PLC
Kontroler PLC dapat diprogram melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram melalui program manual, yang biasa disebut dengan konsol (console). Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC membutuhkan perangkat sendiri–sendiri. Saat ini fasilitas PLC dengan komputer sangat penting sekali artinya dalam pemrograman ulang PLC dalam dunia industri. Sekali sistem diperbaiki, program yang benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi. Selain itu perlu dilakukan pemeriksaan program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi perubahan atau sebaliknya, apakah program sudah berjalan dengan benar atau tidak. Hal ini membantu untuk menghindari situasi berbahaya dalam ruang produksi (pabrik), dalam hal ini beberapa pabrik PLC telah membuat fasilitas dalam PLC nya berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi, yang mampu melakukan pemeriksaan program sekaligus pengawasan secara rutin apakah PLC bekerja dengan baik dan benar atau tidak.
Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram PLC memberikan kebebasan berbagai macam pilihan seperti: memaksa suatu saklar (masukan atau keluaran) bernilai ON atau OFF, melakukan pengawasan program (monitoring) secara real-time
20
termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini diperlukan untuk memahami program sekaligus dapat digunakan untuk pelacakan kesalahan. Pemrogram dapat memberikan nama pada piranti masukan dan keluaran, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun komentar pada program, maka akan mudah nantinya dilakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program dan pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut.
4) Catu Daya PLC
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain- lain). Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu.
Pengguna harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda. Catu daya listrik ini biasanya tidak digunakan untuk memberikan catu daya langsung ke masukan maupun kelauran, artinya masukan dan keluaran murni merupakan saklar (baik relai maupun opto isolator). Pengguna harus
21
menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk masukan dan keluaran PLC. Dengan cara demikian, maka lingkungan industri dimana PLC digunakan tidak akan merusak PLCnya itu sendiri karena memiliki catu daya terpisah antara PLC dengan jalur – jalur masukan dan keluaran.
5) Masukan-Masukan PLC
Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti–piranti masukan lainnya. untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status suatu keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya, berapa cacah barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya, maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut.
Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan tersebut dapat berupa logik (ON atau OFF) maupun analog. PLC kecil biasanya hanya memiliki jalur masukan digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima masukan analog melalui unit khusus yang terpadu dengan PLCnya. Salah satu sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4 hingga 20mA yang diperoleh dari berbagai macam sensor. Lebih canggih lagi, peralatan lain dapat dijadikan masukan untuk PLC, seperti citra dari kamera, robot (misalnya, robot bisa mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu informasi
22
bahwa robot tersebut telah selesai memindahkan suatu objek dan lain sebagainya) dan lain-lain.
6) Pengaturan atau Antarmuka Masukan
Antarmuka masukan berada di antara jalur masukan yang sesungguhnya dengan unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang bisa merusak CPU itu sendiri. Modul antar masukan ini berfungsi untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan (misalnya, masukan dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC harus dikonversikan menjadi tegangan 5 VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU). Hal ini dengan mudah dilakukan menggunakan rangkaian opto-isolator, lihat gambar dibawah ini:
Gambar 2.4.Rangkaian Antarmuka Masukan PLC
Sumber:(http://mekatronika08.blogspot.com201211metoda-wiring-plc.html)
Penggunaan opto-isolator artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali antara dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik'
23
dipisahkan (perhatikan gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Kerjanya sederhana, piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto osilator), akibatnya photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt). Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu.
7) Keluaran-keluaran PLC
Sistem otomatis tidaklah lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran atau fasilitas untuk menghubungkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa alat atau piranti yang banyak digunakan adalah motor, selenoid, relai, lampu indikator, speaker dan lain sebagainya. Keluaran ini dapat berupa analog maupun digital. Keluaran digital bertingkah seperti sebuah saklar, menghubungkan dan memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog (misalnya, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga diperoleh kecepatan putar tertentu).
8) Pengaturan atau Antarmuka Keluaran
Sebagaimana pada antarmuka masukan, keluaran juga membutuhkan antarmuka yang sama yang digunakan untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal, lihat
24
gambar dibawah. Rangkaian antarmuka keluaran PLC, Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optoisolator sekarang adalah CPU, sedangkan yang membaca status photo transistor, apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal.
Gambar 2.5.Rangkaian Antarmuka Keluaran PLC
Sumber:(http://tutukjat.blogspot.com201209programmable-logic-controller- plc.html)
9) Jalur Ekstensi atau Tambahan
Setiap PLC biasanya memiliki jumlah masukan dan keluaran yang terbatas. Jika diinginkan, jumlah ini dapat ditambahkan menggunakan sebuah modul keluaran dan masukan tambahan (I/O expansion atau I/O extension module).
c. Menghubungkan Piranti Masukan dan Keluaran
Sebagaimana sudah dijelaskan sebelumnya, PLC yang berdiri sendiri tidak ada artinya, agar berfungsi sebagaimana mestinya, PLC haruslah dilengkapi dengan piranti-piranti masukan dan keluaran.
Untuk masukan, diperlukan sensor untuk memperoleh informasi yang dibutuhkan. Kemudian apa yang dikendalikan atau dikontrol? inilah
25
fungsi dari keluaran, dihubungkan dengan berbagai macam piranti yang akan dikendalikan seperti motor, selenoida dan lain sebagainya.
1) Konsep Dasar
Konsep dasar berkaitan dengan apa yang bisa dihubungkan dan bagaimana cara menghubungkan ke masukan atau keluaran PLC. Ada dua istilah yang sudah lazim dikalangan elektronika maupun pengguna PLC, yaitu istilah "sinking" dan
"sourcing”. Istilah sinking berkaitan dengan penarikan atau penyedotan sejumlah arus dari piranti luar (eksternal), istilah ini berkaitan dengan tanda " - " (terminal negatif) atau GND (ground).
Sedangkan istilah sourcing, yang berkaitan dengan tanda " + "
(terminal positif) atau Vcc, berkaitan dengan pemberian sejumlah arus ke piranti luar (eksternal) Masukan atau keluaran, baik yang bersifat sinking atau sourcing hanya bisa menghantarkan arus listrik satu arah (searah saja), artinya menggunakan catu daya DC.
Dengan demikian, setiap jalur keluaran atau masukan memiliki terminal (+) dan (-), jika terdapat 5 masukan, maka akan terdapat 10 (5 x 2 terminal) sekrup terminal masukan, yang masing-masing bertanda (+) dan (-). namun hal ini kemudian dihindari dengan cara menyatukan terminal (+) nya, yang kemudian untuk beberapa masukan atau keluaran dijadikan satu dan disebut dengan jalur common (dalam PLC dengan tanda COMM). Lihat gambar.
Ilustrasi terminal COMM dibawah memperlihatkan 3 masukan
26
dengan satu jalur tunggal terminal COMM dan masing-masing dihubungkan dengan sebuah saklar.
Gambar 2.6.Ilustrasi Terminal COMM
Sumber:(http://sinstallist.files.wordpress.com200912agfianto-sistem-kontrol- proses-dan-plc.pdf
2) Jalur-jalur Masukan
Yang perlu diperhatikan dalam menghubungkan piranti luar dengan jalur masukan, yang biasanya berupa sensor, adalah bahwa keluaran dari sensor bisa berbeda tergantung dari sensor itu sendiri dan aplikasinya. Yang penting, bagaimana caranya dibuat suatu rangkaian sensor yang dapat memberikan sinyal ke PLC sesuai dengan spesifikasi masukan PLC yang digunakan. Lihat gambar dibawah .Menghubungkan sensor keluaran sinking dengan masukan sourcing, memperlihatkan suatu contoh caramenghubungkan sebuah sensor dengan tipe keluaran sinkingdengan masukan PLC yang bersifat sourcing.
27
Gambar 2.7.Menghubungkan sensor keluaran sinking dengan masukan sourcing Sumber: (http://dinus.ac.idrepositorydocsajarMODUL_2_-
_SINKING_SOURCING_INPUT_MODULE.pdf)
Pada gambar tersebut diatas, jenis sensor yang digunakan, sebagaimana disebutkan sebelumnya, merupakan jenis yang menyedot arus (sinking), dengan demikian, masukan atau hubungan yang cocok disisi lainnya (PLC) adalah yang memberikan arus (sourcing). Perhatikan penempatan tegangan DC nya, terutama polaritas terminalnya (positif dan negatifnya). Dalam hal ini COMMON bersifat positif untuk tipe hubungan atau koneksi semacam ini. Lihat gambar dibawah menghubungkan sensor keluaran sourcing dengan masukan sinking menunjukkan tipe koneksi yang lain atau kebalikan dari tipe koneksi yang sebelumnya
28
Gambar 2.8.Menghubungkan sensor keluaran sourcing dengan masukan sinking Sumber:( http://dinus.ac.idrepositorydocsajarMODUL_2_-
_SINKING_SOURCING_INPUT_MODULE.pdf)
Pada gambar diatas memperlihatkan bahwa sekarang sensor memiliki sumber arus sendiri sehingga tipenya merupakan sourcing,pasangan terminalnya disisi yang lain (PLC) merupakan tipe sinking. Untuk tipe hubungan semacam ini, COMMON bersifat negatif atau GND. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa harus dilakukan hubungan sinking–sourcing atau sourcing–
sinking bukan sinking–sinking maupun sourcing–sourcing.
3) Jalur-jalur Keluaran
Keluaran dari PLC biasanya dapat berupa transistor dalam hubungan PNP, NPN maupun relai. Lihat gambar dibawah (atas) Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe sinkingdan gambar dibawah (bawah) Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe sourcing, yang masing-masing menggambarkan bagaimana cara PLC mengatur piranti eksternal secara nyata.
29
Gambar 2.9. Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe sinking
Sumber:(http://repository.usu.ac.idbitstreamhandle12345678920865Chapter
%20II.pdfsequence=3&isAllowed=y)
Gambar 2.10.Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe sourcing
Sumber:(http://repository.usu.ac.idbitstreamhandle12345678920865Chapter
%20II.pdfsequence=3&isAllowed=y)
Pada gambar diatas ditunjukkan bagaimana PLC menangani beban keluaran, jika PLC-nya sendiri keluarannya tipe sinking.
Beban diletakkan antara terminal masukan sinkingdengan terminal positif catu daya, yang digunakan untuk menggerakkan beban bukan untuk PLC-nya itu sendiri. Sedangkan pada gambar bawah adalah sebaliknya, tipe keluaran PLC adalah sourcing, sehingga konfigurasinya beban keluaran diletakkan antara keluaran sourcing dengan terminal negative.
30
d. Operasional PLC
Sebuah PLC bekerja secara kontinyu dengan cara menscan program. Satu siklus scan ini terdiri dari 3 langkah atau 3 tahap, sebagaimana ditunjukkan pada gambar dibawah.
Gambar 2.11.Proses Scanning Program PLC
Sumber:(http://repository.usu.ac.idbitstreamhandle12345678920865Chapter
%20II.pdfsequence=3&isAllowed=y)
Keterangan:
- Periksa status masukan, Pertama PLC akan melihat masing- masing status keluaran apakah kondisinya sedang ON atau OFF.
Dengan kata lain, apakah sensor yang terhubungkan dengan masukan pertama ON? Bagaimana dengan yang terhubungkan pada masukan kedua? Demikian seterusnya, hasilnya disimpan ke dalam memori yang terkait dan akan digunakan pada langkah berikutnya.
- Eksekusi Program Berikutnya PLC akan mengerjakan atau mengeksekusi program (diagram tangga) per instruksi. Mungkin program mengatakan bahwa masukan pertama statusnya ON maka keluaran pertama akan di ON kan. Karena PLC sudah tahu
31
masukan yang mana saja yang ON dan OFF, dari langkah pertama dapat ditentukan apakah memang keluaran pertama harus di ON kan atau tidak (berdasarkan status masukan pertama). Kemudian akan menyimpan hasil eksekusi untuk digunakan kemudian.
- Perbaharui status keluaran Akhirnya PLC akan memperbaharui atau mengupdate status keluaran. Pembaharuan keluaran ini bergantung pada masukan mana yang ON selama langkah 1 dan hasil dari eksekusi program di langkah 2. Jika masukan pertama statusnya ON, maka dari langkah 2, eksekusi program akan menghasilkan keluaran pertama ON, sehingga pada langkah 3 ini keluaran pertama akan diperbaharui menjadi ON. Setelah langkah 3, PLC akan mengulangi kembali scanning programnya dari langkah 1, demikian seterusnya. Waktu scan didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan 3 langkah tersebut.
Masing-masing langkah bisa memiliki waktu tanggap (response time)yang berbeda-beda, waktu total tanggap atau total response timeadalah jumlah semua waktu tanggap masingmasing langkah.
e. Diagram Ladder
Diagram Ladder adalah salah satu bentuk pemrograman yang umum digunakan pada PLC. Metode ini disusun untuk mengurangi kerumitan, dengan cara memodelkan langsung logika yang terjadi pada relay. PLC banyak dipakai sebagai deretan / urutan logika, meskipun beberapa PLC terbaru sudah mampu menangani permasalahan analog. Meski begitu, kebanyakan PLC masih dipakai
32
sebagai deretan atau urutan logika, misalnya sebagai pengendali untuk ESD (Emergency Shut Down). Sebagaimana umumnya dalam deretan atau urutan logika atau digital, penyelesaian permasalahan tersebut akan lebih mudah jika masing-masing komponen input dan output disajikan dalam logika digital atau logika boolean, dengan melibatkan tabel kebenaran, menyusun persamaan output berdasarkan tabel tersebut dalam bilangan biner, kemudian menyederhanakan persamaan tersebut dengan memanfaatkan Karnaugh Map. Berikut ini adalah beberapa contoh konversi dari gerbang logika dasar ke dalam Ladder Diagram. (contoh yang diberikan memiliki 2 input dan 1 output)
- LOGIKA AND
Gambar 2.12. Diagram Ladder AND
- LOGIKA OR
Gambar 2.13.Diagram Ladder OR
33
- LOGIKA NOT
Gambar 2.14.Diagram Ladder NOT
- LOGIKA NAND
Gambar 2.15.Diagram Ladder NAND
- LOGIKA NOR
Gambar 2.16. Diagram Ladder NOR
34
C. Kerangka Penelitian
Kerangka penelitian adalah narasi (uraian) atau pernyataan (proposisi) tentang kerangka konsep pemecahan masalah yang telah diidentifikasi atau dirumuskan sebagai berikut :
Mengamati
Kinerja Pompa Pendingin
Menggunakan Manual
Memahami Kinerja Sistem Star-Delta
Menggunakan PLC Control
Pengambilan Data
Pengambilan Data
Perbandingan
Analisis Data
Kesimpulan
METODOLOGI PENELITIAN A. Jenis Penelitian
Menurut Sugiyono (2012), Penelitian terdapat dua jenis yaitu penelitian kuantitatif dan penelitian kualitatif. Metode penelitian kuantitatif dapat diartikan sebagai metode penelitian yang berlandaskan pada filsafat positivisme, digunakan untuk meneliti pada populasi atau sampel tertentu.
Teknik pengambilan sampel pada umumnya dilakukan secara random, pengumpulan data menggunakan instrumen penelitian analisis data bersifat kuantitatif/statistik dengan tujuan untuk menguji hipotesis yang telah ditetapkan.
Menurut Suryabrata (2008), penelitian kualitatif adalah penelitian yang menghasilkan dan mengolah data yang sifatnya deskriptif, seperti transkripsi wawancara, catatan lapangan, gambar, foto, rekaman video dan lain-lain.
Metode penelitian berisi pengetahuan yang mengkaji ketentuan mengenai metode-metode yang digunakan dalam penelitian. Pada umumnya sebuah penelitian merupakan suatu refleksi keinginan untuk memperoleh dan mengembangkan pengetahuan yang merupakan kebutuhan dasar manusia sehingga menjadi motivasi untuk melakukan penelitian.
35
36
Jenis metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan metode deskriptif. Data data yang dikumpulkan dan diperoleh selama penelitian dianalisis kembali sesuai dengan bentuk asli dilapangan.
Data pada penelitian ini diperoleh dari perbandingan penggunaan sistem star-delta menggunakan manual dan menggunakan PLC pada pompa pendingin sebagai pengamplikasiannya , data ini diambil langsung dari hasil pengamatan diatas kapal. Peneliti mencatat dan melakukan dokumentasi secara langsung melalui wawancara, checklist, foto dan dokumen penting lainnya yang berkaitan dengan history penggunaan sistem star-delta menggunakan manual dan menggunakan PLC.
B. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan ketika penulis melaksanakan praktek layar diatas kapal MV. Kedung Mas selama kurang lebih 11 bulan.
C. Jenis dan Sumber Data
1. Jenis Data
Ada pun data yang diperoleh dari sumber-sumber ini sebagai berikut :
a. Data Primer
Data primer diperoleh secara langsung oleh peneliti tanpa ada perantara. Data diperoleh melalui wawancara dan pengamatan langsung di lapangan. Data atau informasi juga diperoleh melalui pertanyaan tertulis dengan menggunakan kuesioner lisan dengan menggunakan wawancara (Moleong, 2010).
37
Data primer dalam penelitian ini diperoleh dari wawancara, observasi, dan dokumentasi. Penulis dalam penelitian ini melakukan wawancara langsung terhadap KKM, Masinis III, dan Electrician kapal yang menangani control pompa pendingin pada kapal.
Observasi dalam penulisan karya ilmiah ini diperoleh dengan cara penulis melakukan pengamatan peristiwa yang terjadi saat proses penyalaan pompa pendingin menggunakan sistem star-delta baik menggunakan manual ataupun menggunakan PLC.
b. Data Sekunder
Menurut Sugiyono (2012), Data sekunder adalah data yang diperoleh dengan cara membaca, mempelajari dan memahami melalui media lain yang bersumber dari literatur, buku-buku, serta dokumen perusahaan.
Data sekunder adalah data yang diperuntukkan guna mendukung data-data primer dalam menjelaskan substansi penelitian. Penulisan karya ilmiah ini penulis menggunakan data sekunder yang diperoleh dari berbagai sumber kepustakaan seperti jurnal-jurnal referensi yang membahas mengenai sistem star-delta, PLC, dan juga pompa pendingin.
2. Sumber Data
Menurut Sutopo (2006), Sumber data adalah tempat data diperoleh dengan menggunakan metode tertentu baik berupa manusia, artefak, ataupun dokumen-dokumen. Menurut Moleong (2010), pencatatan sumber data melalui wawancara atau pengamatan
38
merupakan hasil gabungan dari kegiatan melihat, mendengar, dan bertanya. Jadi dapat disimpulkan bahwa sumber data adalah segala sesuatu baik berupa subjek, tempat, maupun pencatatan sumber yang dapat dijadikan jawaban atas semua pertanyaan atau rumusan masalah yang ada.
Sumber data yang diperlukan dan dipergunakan dalam penyusunan karya ilmiah ini merupakan informasi yang diperoleh penulis melalui observasi berupa pengamatan secara langsung terhadap objek yang diteliti terutama pada control yang menggunakan sistem star-delta, dan perbandingannya antara menggunakan alat manual dan PLC, hasil catatan yang diperoleh dari pengamatan dan praktek dalam pengoperasian tersebut, serta buku yang berkaitan dengan sistem tersebut.
D. Pemilihan Informan
Informan adalah orang-orang dalam latar penelitian yang dimanfaatkan untuk memberikan informasi tentang situasi dan kondisi latar penelitian.Dalam penelitian yang berjudul “Analisis Penggunaan Sistem Star-Delta menggunakan PLC pada Pompa Pendingin” ini penulis menggunakan beberapa informan, yaitu KKM, Electrician, Masinis III
Hal terserbeut dikarenakan penulis menilai yang menjadi informan mengerti tentang pengoperasian sistem control pada pompa pendingin di kapal tersebut.
39
E. Teknik Pengumpulan Data
Menurut Moleong (2010) teknik pengumpulan data adalah cara atau strategi untuk mendapatkan data yang diperlukan untuk menjawab pertanyaan.
Pengumpulan data merupakan langkah yang penting dalam suatu penelitian yang akan digunakan sebagai bahan analisis dan pengujian kesimpulan. Pemilihan teknik dan alat pengumpulan data yang dapat membantu pencapaian hasil atau pemecahan data yang dapat membantu pencapaian hasil atau pemecahan masalah yang tepat dan benar. Data yang dikumpulkan akan digunakan sebagai analisis dan pengujian tentang kesimpulan yang dirumuskan. Kemudian data disusun secara sistematis, sesuai dengan masalah yang akan dibahas yaitu mengenai “Analisis Penggunaan Sistem Star-Delta dengan PLC pada Pompa Pendingin.”
Teknik pengumpulan data erat hubunganya dengan masalah yang akan dipecahkan. Dalam suatu penelitian, penggunaan teknik dan materi pengumpulan data yang akurat yaitu pengaruh antara menggunakan control manual dengan menggunakan PLC.
1. Metode Observasi
Menurut Margono (1997), Mendefinisikan observasi adalah pengamatan dan pencatatan secara sistematik terhadap gejala yang tampak pada objek penelitian. Metode ini dilakukan melalui pengamatan langsung pada objek pompa pendingin. factor yang dihadapi yaitu perbedaan antara kontrol dengan manual dengan kontrol menggunakan
40
PLC. Tujuanya adalah agar mengerti akan keadaan objek yang dijadikan topik yaitu kontrol PLC. Penulisan karya ilmiah ini diperoleh dari observasi dengan cara penulis mengamati secara langsung kinerja menggunakan PLC yang sudah ada dikapal.
2. Metode Studi Perpustakaan
Bertujuan untuk mencari data tentang masalah penelitian dengan mencari jawaban permasalahan dengan berpedoman pada buku. Tahap ini sangat penting kerena merupakan dasar penyusunan kerangka teoritis yang sangat berguna dalam pemecahan masalah. Dalam penyusunan karya tulis ini, studi pustaka dilakukan dengan cara, mempelajari buku- buku yang ada kaitanya dengan permasalahan yang akan dibahas oleh penulis dalam KIT ini. Buku yang dimaksud dalam hal ini adalah buku yang dijadikan referensi untuk penyusunan KIT ini.
3. Metode Wawancara
Wawancara yaitu pengumpulan data dengan cara mengajukan sejumlah pertanyaan secara lisan untuk dijawab secara lisan pula.
Wawancara adalah bentuk komunikasi antara dua orang melibatkan seseorang yang ingin memperoleh informasi dari seseorang lainnya dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan berdasarkan tujuan tertentu (Deddy, 2004).
Jadi metode wawancara adalah teknik pengumpulan data melelui proses tanya jawab lisan yang dilakukan seorang saling berhadapan dan saling menerima serta memberikan informasi. Dalam metode wawancara, data-data yang diperoleh adalah bersumber dari seorang ahli ataupun
41
yang berkompeten dalam suatu masalah ataupun pihak-pihak yang bersangkutan dengan materi yang disusun oleh penulis. Adapun dalam penulisan ini, dilakukan wawancara dengan responden KKM, Masinis III, dan Electrician.
F. Teknik Analisis Data
Dalam menjelaskan bahwa analisis data adalah proses mengatur urutan data, mengordinasikannya ke dalam suatu pola, kategori, dan satuan uraian dasar. (Patton, 1980).
Teknik yang dilakukan oleh penulis dengan mengolah hasil pengamatan yang dilakukan pada kontrol pompa pendingin dengan cara manual maupun dengan menggunakan PLC
DAFTAR PUSTAKA
Bolton, W. (2003). Programmable Logic Controller (PLC). Oxford: Newness.
Endrodi, M. 1. (1999). Motor Diesel Penggerak Utama. Tom BPLP.
Hanif Nika Handoko, T. S. (2014). Pengendali Motor Induksi Tiga Fasa Menggunakan Programmablle Logic Control (PLC) untuk Pengolahan Kapuk . TRANSIENT, Vol.3, No. 1, ISSN: 2302-9927,, 30.
Kendek, T. (2018). Perawatan dan Perbaikan Pompa Pendingin Air Tawar Mesin Induk di Kapal TB.DOLPHIN 23. p. 6.
Kurniawan, Y. (2017). Analisis Pengaruh Penggunaan Sistem Star-Delta dengan Rangkaian Manual dan PLC pada Motor Listrik 3 Phasa. Hesti Istiqlaliyah/ Al Jazari Journal of Mechanical Engineering 2 (2) (2017), 16-21.
Maannen, P. (1981). Motor Diesel Jilid 1. Jakarta: PT. Triasko Madra.
Margono, S. (1997). Metodologi Penelitian Pedidikan . Jakarta: Rineka Cipta.
Moleong, L. (2010). Metodologi Peneltian Kualitatif. Bandung: Remaja Karya.
Mulyana, D. (2004). Metodologi Penelitian Kualitatif: Paradigma Ilmu Komunikasi Ilmu Sosial Lainnya. Bandung: Remaja Rosdakarya.
Patton, M. Q. (1980). Qualitative Evaluation and Research Methods. London:
SAGE Publications.
Programmable Controllers (PLC), Part 1 General Information. (2005). Retrieved from National Electrical Manufacturers Assosiation (NEMA):
https://www.nema.org/Standards/Pages/Programmable-Controllers-Part-1- General-Information.aspx
Putra, A. E. (2004). PLC: Konsep, Pemprograman dan Aplikasi(Omron CPM1A/CPM2A dan ZEN Progarammablle Relay). Gava Media.
Salim, A. (2006). Teori dan Paradigma Penelitian Sosial. Yogyakarta: Tiara.
Soekanto, S. (1995). Sosiologi Suatu Pengantar. Jakarta: PT. Raja Grafindo.
48
49
Sugiyono. (2012). Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: ALFABETA.
Sumadi, S. (2008). Metode Penelitian. Jakarta: Raja Grafindo Persada.
Suryabrata, S. (2009). Metodologi Penelitian. Jakarta: Raja Grafindo Persada.
Sutopo, H. (2006). Metodologi Penelitian Kualitatif: Dasar Teori dan Terapannya dalam Penelitian. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Suyanto, D. Y. (2007). Otomatisasi Sistem Pengendali Berbasis PLC pada Mesin Vacuum Metalizer untuk Proses Coating. 100 Gematek Jurnal Teknik Komputer, Vol. 9 No. 2.
Valentino, S. (n.d.). Retrieved 04 27, 2019, from Academia.edu:
https://www.academia.edu/229453706/Proposal_Perawatan_Sistem_Pendi ngin_Motor_Induk_2_?auto=download
Yuniar E. Priharanto, M. Z. (2017). Penilaian Risiko pada Mesin Pendingin di Kapal Penangkap Ikan dengan Pendekatan FMEA. Priharanto Y.M.et al., /Jurnal Airaha, Vol 6 No. 1 : 024–032 ISSN:2301-7163.
