Menyalakan Lampu Menggunakan Magnetik Kontaktor dari Dua Tempat

Dasar Teori :

               1.   MCB ( Miniatur Circuit Breaker 

                MCB bekerja dengan cara pemutusan hubungan yang disebabkan oleh aliran listrik lebih dengan menggunakan electromagnet/bimetal. cara kerja dari MCB ini adalah memanfaatkan pemuaian dari bimetal yang panas akibat arus yang mengalir untuk memutuskan arus listrik. Kapasitas MCB menggunakan satuan Ampere (A), Kapasitas MCB mulai dari 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dll.  MCB yang digunakan harus memiliki logo SNI pada MCB tersebut. 

                Cara mengetahui daya maximum dari MCB adalah dengan mengalikan kapasitas dari MCB tersebut dengan 220v ( tegangan umum di Indonesia ). Beberapa kegunaan MCB :

         a. Membatasi Penggunaan Listrik

         b. Mematikan listrik apabila terjadi hubungan singkat ( Korslet )

         c. Mengamankan Instalasi Listrik

         d. Membagi rumah menjadi beberapa bagian listrik, sehingga lebih mudah untuk mendeteksi kerusakan      instalasi listrik.

     2.  KONTAKTOR

                Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor, dan motor listrik. 

Prinsip Kerja Kontaktor
         Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :

Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar

sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan        yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung    dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.

3. LAMPU PILOT

Lampu pilot adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengecek ada tidaknya arus.biasanya di tandai dengan nyalanya lampu tersebut.funsi lampu pilot yaitu sebagai indikator.

Macam-macam lampu pilot:

1.      lampu pilot dengan tegangan 110volt/220volt

2.      lampu pilot dengan tegangan 12volt, 6volt dan 3volt

Alat dan Bahan :

1.   Kabel
2.   Tang Potong
3.   Cutter
4.   Obeng minus
5.   Obeng Plus
6.   MCB 1 fasa
7.   Kontaktor
8.   Lampu Pilot
9.   Tombol lampu

Langkah Kerja :

Rangkaian Running / Jogging

1.   Ambil kabel secukupnya

2.  Longgarkan skrup pada MCB dan masukkan 1 kabel pada MCB kemudian kencangkan  kembali skrupnya.

3.   Hubungkan kabel dari MCB ke tombol off (merah) atau NC.

4.   Ambillah 1 kabel Masukkan salah satu ujungnya pada tombol off (merah) atau NC kemudian ujung satunya masukkan ke tombol on (hijau) atau NO pertama.

5.   Ambil 1 kabel masukan salah satu ujungnya ke NO pertama kemudian ujung yang lain masukkan ke NO 13 Pada kontaktor.

6.   Ambil 2 kabel masukkan salah satu ujung dari masing – masing kabel ke tombol ON (hijau) atau NO bawah, kemudian masukkan salah satu ujung kabel ke NO 14 pada kontaktor dan ujung satunya masukkan ke tombol ON jogging (hijau) atau NC jogging atas.

7.   Ambil 1 kabel masukkan ke NC joging bawah dan hubungkan ke A1 kontaktor.

8.   Ambil 1 kabel masukkan ke NO joging atas dan hubungkan ke MCB.

9.   Ambil 1 kabel masukkan ke NO joging bawah dan hubungkan ke A1 kontaktor.

10. Ambil satu kabel masukkan ke A2 kontaktor dan ujung yang lainnya masukkan ke skrup netral.

11. Masukkan 1 kabel lagi ke skrup netral dan hubungkan ke lampu netral.

12. Tambahkan 2 kabel yang ada di MCB sehingga kabel yang di MCB ada 4 buah. Kabel yang 1 di hubungkan ke NO pada kontaktor atas dan yang satu ke NC kontaktor atas.

13. Ambil 1 kabel masukkan salah satu ujungnya ke NO kontaktor bawah dan ujung lain ke lampu hijau.

14. Ambil 1 kabel masukkan salah satu ujungnya ke NC kontaktor bawah dan ujung satunya ke lampu merah.

Kalimat Kontrol

-          Jika ON -1 ditekan K kerja, lampu hijau nyala, merah mati.

-          Jika OFF ditekan K tidak kerja, lampu hijau mati, merah nyala.

-          Jika ON -2 ditekan dan ditahan K kerja, lampu hijau nyala, merah mati.

-          Jika ON -2 dilepas K tidak kerja, lampu hijau mati, merah nyala.

Gb. Rangkaian Pengawatan

Copyright by Ilmu listrik (Electrical Science) | by Rusman Nazari

Pengertian dari Sistem Kontrol (Definition of Control System)

• Apa itu Sistem Kontrol? 

    Sistem kontrol (control system) merupakan suatu kumpulan cara atau metode yang dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana manusia membutuhkan suatu pengamatan kualitas dari apa yang telah mereka kerjakan sehingga memiliki karakteristik sesuai dengan yang diharapkan pada mulanya. Perkembangan teknologi menyebabkan manusia selalu terus belajar untuk mengembangkan dan mengoperasikan  pekerjaan-pekerjaan kontrol yang semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis (dikendalikan oleh mesin).Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam teknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi, mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang membosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagi manusia yang menerapkannya.

• Sasaran Sistem Kontrol

       Dalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan/sasaran tertentu. Sasaran sistem kontrol adalah untuk mengatur keluaran (output) dalam suatu sikap / kondisi / keadaan yang telah ditetapkan oleh masukan (input) melalui elemen sistem kontrol. 

Gambar 1.1. Diagram Umum Sistem Kontrol

Dengan adanya sasaran ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkan tergantung dari proses yang dilakukan dalam sistem kontrol ini.

• Definisi Istilah

     Untuk memperjelas keterangan-keterangan dalam buku ini, berikut diberikan beberapa definisi istilah yang sering dipakai :

1. Sistem (system) adalah kombinasi dari komponen-komponen yang bekerja bersama-sama   membentuk suatu obyek tertentu.
2. Variabel terkontrol (controlled variable) adalah suatu besaran (quantity) atau kondisi (condition) yang terukur dan terkontrol. Pada keadaan normal merupakan keluaran       dari sistem.
3. Variabel termanipulasi (manipulated variable) adalah suatu besaran atau kondisi yang divariasi oleh kontroler sehingga mempengaruhi nilai dari variabel terkontrol.
4. Kontrol (control) – mengatur, artinya mengukur nilai dari variabel terkontrol dari sistem dan mengaplikasikan variabel termanipulasi pada sistem untuk mengoreksi atau mengurangi deviasi yang terjadi terhadap nilai keluaran yang dituju.
5. Plant (Plant) adalah sesuatu obyek fisik yang dikontrol.
6. Proses (process) adalah sesuatu operasi yang dikontrol.  Contoh : proses kimia, proses ekonomi, proses biologi, dll.
7. Gangguan (disturbance) adalah sinyal yang mempengaruhi terhadap nilai keluaran sistem.
8. Kontrol umpan balik (feedback control) adalah operasi untuk mengurangi perbedaan antara keluaran sistem dengan referensi masukan.
9. Kontroler (controller) adalah suatu alat atau cara untuk modifikasi sehingga karakteristik sistem dinamik (dynamic system) yang dihasilkan sesuai dengan yang kita kehendaki.
10. Sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur keluaran sistem dan menyetarakannya dengan sinyal masukan sehingga bisa dilakukan suatu operasi hitung antara keluaran dan masukan.
11. Aksi kontrol (control action) adalah besaran atau nilai yang dihasilkan oleh perhitungan kontroler untuk diberikan pada plant (pada kondisi normal merupakan variabel termanipulasi).

• Contoh Sistem Kontrol

# Sistem Pengatur Suhu Udara dalam Ruangan

      Dari diagram kotak pada Gambar 1.4, masukan dari sistem pengaturan suhu dalam ruangan adalah suhu yang dikehendaki pemakai ruangan tersebut. Pemilihan  heater (pemanas) atau AC (air conditioner) disesuaikan dengan keadaan suhu dalam ruangan dan suhu yang diinginkan pemakai ruangan. Bila diinginkan suhu yang lebih hangat, maka pemanas akan dinyalakan, sebaliknya bila diinginkan suhu yamg lebih dingin, maka AC akan diaktifkan. Keluaran dari sistem ini adalah suhu dalam ruangan tersebut. Keluaran ini bisa berubah bila terdapat gangguan dari luar misalnya terik panas matahari, turun hujan salju, dan sebagainya sehingga pemberian umpan balik sangat penting untuk menjaga kestabilan suhu ruangan. Pemberian kontroler bertujuan untuk mempercepat tanggapan sistem terhadap perubahan yang mungkin terjadi akibat adanya gangguan luar.

Copyright by Ilmu listrik (Electrical Science) | by Rusman Nazari

Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Sistem Kontrol Loop Tertutup

A.  Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop Control System)

    Suatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluaran tidak memberikan pengaruh pada aksi kontrol disebut Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop Control System). Contoh dari sistem loop terbuka adalah operasi mesin cuci. Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula) walaupun tingkat kebersihan pakaian (sebagai keluaran sistem) kurang baik akibat adanya faktor-faktor yang kemungkinan tidak diprediksikan sebelumnya.. Diagram kotak pada Gambar dibawah ini memberikan gambaran proses ini.

Gb. Operasi mesin cuci

Gb. Sistem Kontrol Loop Terbuka

      Sistem kontrol loop terbuka ini memang lebih sederhana, murah, dan mudah dalam desainnya, akan tetapi akan menjadi tidak stabil dan seringkali memiliki tingkat kesalahan yang besar bila diberikan gangguan dari luar.

B.  Sistem Kontrol Loop Tertutup (Closed-Loop Control System)

      Sistem kontrol loop tertutup adalah identik dengan sistem kontrol umpan balik, dimana nilai dari keluaran akan ikut mempengaruhi pada aksi kontrolnya.

Gb. Proses Umpan Balik Pendingin Udara

       Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasi pendinginan udara (AC). Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan (error) dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehingga didapatkan kesalahan yang semakin lama semakin mengecil. Gambar dibawah ini memberikan penjelasan mengenai proses umpan balik sistem AC ini

Gb. Sistem Kontrol Loop Tertutup

      Dibandingkan dengan sistem kontrol loop terbuka, sistem kontrol loop tertutup memang lebih rumit, mahal, dan sulit dalam desain. Akan tetapi tingkat kestabilannya yang relatif konstan dan tingkat kesalahannya yang kecil bila terdapat gangguan dari luar, membuat sistem kontrol ini lebih banyak menjadi pilihan para perancang sistem kontrol.

Copyright by Ilmu listrik (Electrical Science) | by Rusman Nazari

Antarmuka Mikrokontroller dengan 8 Buah Toggle Switch

Pendahuluan. 

      Mikrokontroler adalah salah satu  keluarga mikroprosesor, yaitu sebuah  chips  yang dapat melakukan pemrosesan data secara digital sesuai dengan perintah bahasa  C, yang diprogam melalui software.  Dengan mikrokontroler dapat membuat aplikasi-alpikasi berbasis kontrol, hal  dikarenakan bentuknya yang  compaq  dan sederhana untuk membangun suatu sistem berbasis Mikrokontroler. 

      Saklar toggle merupakan bentuk saklar yang paling sederhana, dioperasikan oleh sebuah tuas toggle yang dapat ditekan ke atas dan ke bawah. Menurut konvensinya, posisi tuas ke bawah menandakan kondisi Off atau kontak saklar terputus, dan posisi tuas ke atas menandakan kondisi On atau kontak saklar terhubung. Untuk memjalankan toggle switch supaya bisa menyalakan LED diperlukan program-program yang dapat di download ke dalam memori chip. Dengan demikian diperlukan kompetensi antar muka secara  hardware serta kompetensi pemrograman.

Dasar Teori 

- Saklar Toggle

      Saklar toggle adalah salah satu saklar elektrik yang digerakkan secara manual oleh batang mekanik. Saklar toggle tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran, serta digunakan dalam berbagai aplikasi. Gambar dibawah ini adalah bentuk fisik toggle switch.

Gb. Saklar Toggle

- Rangkaian Mikrokontroler dengan 8 Buah Toggle Switch

    Dalam modul I/O yang dipakai dalam percobaan kali ini, saklar toggle yang digunakan diberi rangkaian tambahan berupa rangkaian LED untuk melihat secara langsung logika yang ada pada saklar. Rangkaian LED sama dengan rangkaian dalam percobaan ini. Kedelapan rangkaian saklar  tersebut dihubungkan ke sebuah soket jumper bernama INPUT.

Gb. Rangkaian Mokrokontroler dengan 8 Buah Toggle Switch

- Perintah Dasar Membaca Data 

• Sebelum membaca data, perlu dibuat deklarasi variabel untuk data yang dimasukkan. Data bisa bertipe char. Deklarasi variabel diletakkan di variabel lokal pada main program.

          void main (void)

          {

          //Declare your local variables here unsigned char data_in;

          … 

• Untuk membaca data byte ke PORTX (X=A, B, C, D) digunakan statement :

          data_in = PINX;

          contoh: data_in = PINB;

• Untuk membaca data bit ke PORTX.Y (X=A, B, C, D dan Y=0, 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7) digunakan statement :

          data_in = PINX.Y;

          contoh: data_in = PINB.1;

- Alat dan Bahan :

- 1 set PC/Laptop yang sudah berisi program Code Vision dan Khazama 

- 1 buah catu daya DC +5V

- 1 buah multimeter

- 1 buah ISP Downloader AVR

- 1 buah sistem minimum AVR

- 1 buah I/O

- 1 buah kabel printer USB

- 2 buah kabel pita hitam

- Prosedur

a.   Menghubungkan soket jumper PORTB pada minimum system dengan soket jumper OUTPUT pada I/O dan soket jumper PORTC pada minimum system dengan soket jumper INPUT pada I/O

b.   Membuka program Code Vision AVR

c.   Membuat project baru dengan inisialisasi PORTB sebagai output (DDRB =  FFH) dan output value = 0 (PORTB=00H), dan  PORTC sebagai input (DDRC = 00H) dan resistor pullup dihubungkan  (PORTC=FFH) sehingga pada program bagian inisialisasi PORTB dan PORTC terlihat sebagai berikut:

PORTB=0x00;

DDRB=0xff;    //portb sebagai output, 0b11111111, nilai awal 0 PORTC=0xff;

DDRC=0x00;    // portc sebagai input, 0b00000000, pull up

d.   Menambahkan deklarasi variabel lokal dalam program utama

unsigned char data_in;

e.   Menuliskan dalam program utama sebagai berikut:

// Program Saklar1

data_in=PINC;  //baca saklar di PORTC

PORTB=data_in; //tampilkan logika saklar ke LED di PORTB

Untuk Selanjutnya dapat dikembangkan lagi sesuai progam yang diinginkan, itulah artikel tentang Antarmuka Mikrokontroller dengan 8 Buah Toggle Switch semoga bermanfaat bagi sobat-sobat. 

Copyright by Ilmu listrik (Electrical Science) | by Rusman Nazari