MODUL PRAKTIKUM OTOMASI - II ( ELEKTROPNEUMATIK )

(1)

MODUL PRAKTIKUM

OTOMASI - II

( ELEKTROPNEUMATIK )

PENULIS :

MOODY NOLDY TUMEMBOW, ST., MT.

POLITEKNIK NEGERI MANADO JURUSAN TEKNIK MESIN

2018

(2)

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul : MODUL PRAKTIKUM ELEKTROPNEUMATIK.

2. Mata Kuliah : OTOMASI-II.

3. Penulis :

a) Nama Lengkap : Moody Noldy Tumembow, ST., MT.

b) NIDN : 0011116313

c) Program Studi : Teknik Mesin Produksi dan Perawatan

Manado, 10 Oktober 2018

Teman Sejawat, Penulis,

Dr. Tineke Saroinsong, SST., MT. Moody Noldy Tumembow, ST., MT

NIP. 19760127 200312 2 001 NIP. 19631111 199203 1 001

Ketua Jurusan Teknik Mesin,

Ir. Leonard Tawalujan, MT.

NIP. 19580105 199009 1 001

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kasih, karena dengan penyertaan dan tuntunan-Nya maka penulis dapat menyelesaikan modul ini. Mata Kuliah Otomasi II adalah mata kulliah praktikum dari lanjutan dari Mata Kuliah Otomasi I yang dimasukkan dalam Kurikulum Program Studi D-IV Teknik Mesin Produksi dan Perawatan Jurusan Teknik Mesin Polimdo, dengan isi materi Elektropneumatik dan PLC (Programmable Logic Controller).

Materi dalam Mata Kuliah Otomasi II ini tentang rangkaian kelistrikan untuk menjalankan rangkaian sistem Pneumatik maupun rangkaian sistem hidrolik dengan bantuan software “FluidSIM”

dari FESTO, dan PLC OMRON dengan bantuan software “CX-Programmer”.

Modul Praktikum ini dibuat untuk mahasiswa Politeknik khususnya Jurusan Teknik Mesin, agar kiranya mendapatkan tambahan ilmu untuk merancang dan membuat suatu rangkaian sistem Otomasi Industri yang terpadu dalam mendukung Era Generasi 4.0

Dengan selesainya modul ini, maka pada kesempatan ini saya sampaikan terima kasih kepada Bapak Direktur Politeknik Negeri Manado, Bapak Ir. Evert M. Slat, M.T., beserta Wakil Direktur Bidang Akademik Ibu Dra.Mareyke Alelo, MBA., serta Pimpinan Jurusan Teknik Mesin, yang telah memberi kesempatan bagi saya untuk menyusun modul ini. Terima Kasih.

Manado, Nopember 2018 Penulis,

Moody Noldy Tumembow, ST., MT

(4)

DAFTAR ISI

COVER . . . i

HALAMAN PENGESAHAN . . . ii

KATA PENGANTAR . . . iii

DAFTAR ISI . . . .iv

PENGENALAN SOFT WARE FluidSIM . . . 1

LATIHAN RANGKAIAN ELEKTRIK DASAR . . . 6

- Rangkaian Tunggal dengan Pushbutton NO . . . 6

- Rangkaian Tungal dengan Pushbutton NC . . . 6

- Rangkaian Seri dengan Pushbutton NO . . . 7

- Rangkaian Seri dengan Pushbutton NC . . . 7

- Rangkaian Paralel dengan Pushbutton NO . . . 8

- Rangkaian Paralel dengan Pushbutton NC . . . 8

- Rangkaian Tidak Langsung dengan menggunakan Relay . . . 9

- Rangkaian Latching . . . 10

- Rangkaian Counter . . . 10

- Rangkaian On-Delay . . . 11

- Rangkaian Off-Delay . . . 11

LATIHAN RANGKAIAN ELEKTROPNEUMATIK . . . 12

- Kontrol Langsung Single Acting Cylinder . . . 10

- Kontrol Tidak Langsung Single Acting Cylinder . . . 13

- Kontrol Langsung Double Acting Cylinder . . . 14

- Kontrol Tidak Langsung Double Acting Cylinder . . . 16

- Soal-soal Latihan . . . 25

(5)

Modul Praktikum Elektropneumatik Lab. Pneumatik & Hidrolik/Otomasi

PENGENALAN SOFTWARE FluidSIM

Elektro pneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik dimana rangkaiannya cenderung lebih menggunakan perangkat elektrik seperti relay, solenoid bahkan PLC untuk mengendalikan aktuator.

Dalam merangkai rangkaian elektropneumatik sederhana harus menggunakan software Festo FluidSIM. Apabila belum punya softwarenya bisa download di link Festo dengan mencari versi Festo FluidSIM 3.6 atau FluidSIM 4,0. Setelah itu baru dapat dipraktikkan secara langsung pada Elektropneumatics Training Stand.

Berikut langkah-langkah untuk membuat rangkaian elektropneumatik dengan 1 silinder.

1. Buka Festo FluidSIM.

2. Buat halaman baru bisa dengan File -> New

3. Maka akan muncul lembar kerja seperti gambar di bawah ini.

4. Pada sebelah kiri lembar kerja terdapat komponen maupun perangkat pneumatik maupun elektropneumatik. Klik dan drag komponen-komponen di bawah ini ke lembar kerja, yaitu:

-> Distance Ruler (1)

-> Double Acting Cylinder (1) -> 5/n Way valve (1)

-> Compressor (1) -> +24V (1) -> Push Button (1) -> Make Switch (2) -> Valve Solenoid (2) -> 0V (1)

(6)

Berikut adalah gambar dari peletakan komponen (urutan gambar dari atas ke bawah sesuai dengan urutan komponen diatas).

5. Klik 2 kali pada distance rule, pada kolom pertama isikan label dengan A1 dan position diisikan angka 0 pada kolom kedua isikan label dengan A2 dan position diisikan dengan angka 100. kemudian klik "ok".

Hasilnya maka akan muncul tulisan A1 terletak di sebelah paling kiri dan A2 terletak dipaling kanan.

Keterangan: Label A1 dan A2 bukanlah sebuah ketentuan, label bisa diisikan sesuai keinginan kita. bisa dengan SEL1, dan SEL2 atau A dan B dll. Label digunakan untuk menghubungkan distance ruler dengan make switch sehingga terkoneksi.

Sedangkan angka 0 dan 100 adalah jarak letak posisi limit switch dari pangkal silinder, angka dapat divariasikan sesuai kebutuhan.

(7)

6. Klik 2 kali pada make switch sebelah kiri isikan label A1, kemudian klik "ok".

Kemudian klik 2 kali pada make switch sebelah kanan isikan label A2, kemudian klik "ok".

Maka akan terhubung distance ruler dengan make switch.

7. Klik 2 kali pada 5/n Way Valve. Klik kolom pneumatically/electrically pada sebelah kiri, maka akan muncul 3 gambar pilihan. Pilihlah gambar paling atas. Klik kolom pneumatically/electrically pada sebelah kanan, maka akan muncul 3 gambar pilihan juga. Pilihlah gambar paling atas. kemudian klik "ok".

(8)

8. Setelah langkah 7 terselesaikan, maka akan muncul 2 simbol solenoid pada kanan dan kiri valve. Pada simbol solenoid yang muncul di valve terdapat lingkaran. Klik 2 kali lingkaran tersebut pada solenoid kiri, isikan label S1. Klik 2 kali lingkaran tersebut pada solenoid kanan, isikan label S2.

Keterangan: Label S1 dan S2 bukanlah sebuah ketentuan, label bisa diisikan sesuai keinginan kita. bisa dengan SOL1, dan SOL2 atau A dan B dll. Label digunakan untuk menghubungkan valve pada rangkaian pneumatik dengan elektrik.

(9)

9. Klik 2 kali pada valve solenoid, pada valve kiri isikan label S1, kemudian klik "ok"

dan valve yang kana isikan label S2 kemudian klik "ok".

10.Hubungkan seluruh komponen seperti gambar di bawah ini dengan mengklik lingaran pada komponen kemudian drag kekomponen lain.

(10)

Latihan rangkaian elektrik dasar :

1. Rangkaian tunggal dengan Pushbutton NO.

Keterangan:

Gambar sebelah kanan adalah rangkaian yang sudah diaktifkan dengan menekan tombol S1. Dimana warna merah menggambarkan aliran arus dalam rangkaian tersebut dan lampu warna kuning menunjukkan bahwa lampu menyala.

2. Rangkaian tunggal dengan Pushbutton NC

Keterangan :

a. Gambar paling kiri adalah gambar standar

b. Gambar tengah adalah gambar setelah diberi tegangan dan S1 belum ditekan c. Gambar paling kanan adalah gambar setelah diberi tegangan dan S1 ditekan

S1

0V

+24V 1

0V +24V

S1 1

(11)

3. Rangkaian Seri dengan Pushbutton NO

Keterangan :

a. Gambar sebelah kiri adalah gambar standar dalam kondisi Normal.

b. Gambar sebelah kanan adalah gambar rangkaian yang sudah diberi sumber tegangan dengan tombol S1 dan S2 ditekan bersamaan.

4. Rangkaian Seri dengan Pushbutton NC

Keterangan :

a. Gambar sebelah kiri adalah gambar standar

b. Gambar tengah adalah gambar rangkaian setelah diberi tegangan pada posisi normal

c. Gambar sebelah kanan adalah gambar rangkaian pada saat S1 dan S2 ditekan

0V +24V

S2 S1

1

0V +24V

S1

S2 1

(12)

5. Rangkaian Parallel dengan Pushbutton NO

Keterangan :

a. Sebelah kiri adalah gambar rangkaian dasar

b. Gambar tengah adalah ilustrasi rangkaian apabila tombol S1 ditekan c. Gambar sebelah kanan adalah ilustrasi apabila tombol S2 ditekan

6. Rangkaian Parallel dengan Pushbutton NC

Keterangan :

a. Sebelah kiri gambar rangkaian dasar

b. Gambar tengah adalah ilustrasi rangkaian apabila tombol S1 ditekan c. Gambar sebelah kanan adalah ilustrasi apabila tombol S2 ditekan

0V +24V

S1 S2

1 2

0V +24V

S1 S2

1 2

(13)

7. Kontrol tidak langsung dengan menggunakan relay

Keterangan :

a. Gambar atas adalah gambar rangkaian dasar

b. Gambar bawah sebelah kiri adalah ilustrasi setelah rangkaian diberi tegangan dengan S1 OFF

c. Gambar bawah sebelah kanan adalah ilustrasi setelah diberi tegangan dan S1 ON

0V +24V

S1

K1

K1 K1

L 1 L 2

1 2 3

2 3

(14)

8. Rangkaian Latching

Keterangan :

a. Gambar sebelah kiri adalah gambar rangkaian dasar

b. Gambar sebelah kanan adalah ilustrasi rangkaian setelah tombol S1 ditekan sesaat dan dilepas lagi. Arus terkunci melalui kontak poin K1 sehingga relay K1 tetap aktif meskipun tombol S1 dilepas. Untuk mematikan relay K1 dengan menekan tombol S2.

9. Rangkaian Counter

0V +24V

S1

K1

L 1

S2

K1

1 2 3

2 3

RC 5 A1 A2

R1 R2 +24V

0V S1

3

4 S2

3

4

RC 3

4

RESET S ET

1 2 3 4

4

(15)

Modul Praktikum Elektropneumatik Lab. Pneumatik & Hidrolik/Otomasi 10.Rangkaian On-Delay

11.Rangkaian Off-Delay

T1 5

A1

A2 +24V

0V

R1 3

4

S4 1

2 S3

3

4

R1 A1

A2

R1 3

4

T1 3

4

5 6 7 8

6 7

8

+24V

0V

T2 5

A1

A2 T2

3

4 S5

3

4

9 10

10

(16)

Latihan rangkaian elektropneumatik:

1. Kontrol langsung single acting cylinder

Gambar rangkaian dasar elektropneumatik

Gambar ilustrasi rangkaian latihan 1 setelah tombol S1 ditekan

0V +24V

S1

Y1

2

1 3

Y1

50%

1

(17)

2. Kontrol tidak langsung single acting cylinder

0V +24V

S1

Y1

2

1 3

Y1 K1

K1

50%

1 2

2

Gambar ilustrasi latihan 2 Apabila tombol S1 ditekan

(18)

3. Kontrol langsung double acting cylinder

a. Dengan menggunakan 5/2 single solenoid valve

b. Dengan menggunakan 5/2 double solenoid valve

0V +24V

S1

Y1

4 2

5 1

3 Y1

50%

1

0V +24V

S1

Y2

4 2

5 1

3

Y1 Y2

50%

Y1

S2

1 2

(19)

(20)

4. Kontrol tidak langsung double acting cylinder a. Dengan menggunakan 5/2 single solenoid valve

0V +24V

S1

Y1

4 2

5 1

3 Y1

50%

K1

1 2

2

(21)

Modul Praktikum Elektropneumatik Lab. Pneumatik & Hidrolik/Otomasi b. Dengan menggunakan 5/2 double solenoid

0V +24V

S1

4 2

5 1

3

Y1 Y2

50%

K1 Y2

K2

Y1 K1 S2

K2

1 2 3 4

3 4

(22)

5. Dua buah pushbutton S1 dan S2 harus ditekan bersama-sama untuk membuat silinder maju. Apabila salah satu atau dua-duanya dilepas, silinder akan kembali ke posisi semula. Rangkai dan Gambar diagram elektropneumatiknya!

0V +24V

S1

S2

Y1 K1

K1

4 2

5 1

3 Y1

50% 50%

1 2

2

(23)

6. Ada dua pilihan untuk membuat silinder maju. Apabila S1 atau S2 ditekan silinder maju, dan jika dilepas dua-duanya silinder mundur. Gambar diagram

elektropneumatiknya!

7. Latching Circuit.

Apabila S1 ditekan lampu menyala dan silinder maju. Dan apabila S2 ditekan, lampu mati dan silinder mundur.

0V +24V

S1

Y1 K1

K1

4 2

5 1

3 Y1

50% 50%

S2

1 2 3

3

0V +24V

S1

Y1 K1

K1

50% 50%

K1

S2

2

1 3

Y1

4 2

5 1

3 Y1

50%

1 2 3

2 3

(24)

8. Aplikasi limit switch

Apabila S1 ditekan silinder maju, dan setelah sampai didepan penuh, silinder akan mundur dengan sendirinya.

0V +24V

S1

Y1 K1

K1 K1

2

1 3

Y1

50%

LS

1 2 3

2 3

(25)

9. Gerakan Double Acting Cylinder maju mundur secara continue

a. Apabila tombol pushbutton detend ditekan, silinder maju mundur secara continue. Dan apabila tombol pushbutton ditekan lagi silinder akan berhenti di posisi semula.

0V +24V

S1

Y2 K1

K2

50% 50%

K1

4 2

5 1

3

Y1 Y2

LS

K2 Y1

LS

1 2 3 4

3 4

0V +24V

Y2 K1

K2

4 2

5 1

3

Y1 Y2

50% 50%

Y1 K1 S1

LS1

LS2

K2

LS1 LS2

1 2 3 4

3 4

(26)

b. Apabila S1 ditekan silinder maju mundur secara continue dan bila S2 ditekan, silinder akan berhenti di posisi semula.

c. Gerakan continyu maju mundur dengan menggunakan proximity switch

+24V

0V S1

3

4

K1 A1

A2 K1

3

4 K1

3

4

K2 A1

A2

K3 A1

A2

K3 3

4 K2

3

4

Y1 Y2

4 2

5 1 3

Y1 Y2

50% 50%

PS1 PS2

S2 1

2

1 2 3 5 7 8

2 3

7 8

0V +24V

Y2 K1

K3

4 2

5 1

3

Y1 Y2

50% 50%

Y1 K2

LS1

LS2

K3

LS1 LS2

S2

K1 K1

K2 S1

1 2 3 4 5 6

2 3

5 6

(27)

10.Dua buah double acting cylinder bergerak secara berurutan dengan gerakan seperti yang terlihat pada Displacement Step Diagram di bawah ini:

Tombol Start (S1) ditekan, silinder A maju. Setelah silinder A berada didepan penuh, silinder B. Kemudian B maju. Setelah silinder B di depan penuh, silinder A mundur. Dan setelah silinder A berada di belakang penuh silinder B mundur.

Apabila tombol Off (S2) ditekan, semua silinder akan kembali keposisi semula.

4 2

5 1

3

Y1 Y2

PS1 PS2

4 2

5 1

3

Y3 Y4

LS1 LS2 LS3

50% 30% 30%

50%

(28)

0V +24V

Y1

4 2

5 1

3

Y1 Y2

K2

K1

Y2 K5

K3 PS1 PS2

K2 K1 K1

PS1 PS2

4 2

5 1

3

Y3 Y4

LS1 LS2 LS3

Y3 K4

Y4 K2

K4 K5

LS1 LS2 K3 K1

K6

K6 K6

LS1 K1

K8

K7 50%

S1

S2 1

2

K1

30% 30%

50%

1 2 3 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2 3 5 8 10

11 16

7 14 13 12

15

(29)

Soal-soal Latihan : 1. A+ A- B+ B- 2. A+ B+ B- A- 3. B- A- A+ B+

4. B- A+ A- B+

5. A+ B+ C+ D+ A- B- C- D-

4 2

5 1 3

SOL1 SOL2

4 2

5 1 3

SOL3 SOL4

A+ B+ A- B-

+24V

B- 3

4

R3 1

2

R1 A1

A2 0V

R1 3

4

R1 3

4

R2 1

2

R3 A1

A2 R3

3

4 A+

3

4

R3 3

4

R4 1

2

R2 A1

A2 R2

3

4 B+

3

4

R2 3

4

B- 1

2

R4 A1

A2 R4

3

4 A-

3

4

R1 3

4

SOL1

R2 3

4

SOL2

R3 3

4

SOL3

R4 3

4

SOL4

A- A+ B- B+

START 3

4

R5 A1

A2 R5

3

4

R5 3

4

STOP 1

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

2 3

4 5 11

6 7 13

3 8

9 12

5 10

14 7