Rangkaian Star Delta Motor 3 Fasa Manual dan Auto Menggunakan PLC - LISTRIK PRAKTIS BLOGS

Rangkaian Star Delta Motor 3 Fasa Manual dan Auto Menggunakan PLC

...

Rangkaian Star Delta Motor 3 Fasa Manual dan Auto Menggunakan PLC

Pada artikel sebelumnya saya sudah posting tentang merancang instalasi pengasutan motor star-delta menggunakan PLC yang berisi tentang pengendalian kontrol pengasutan motor star-delta secara full automatis. Sekali pencet tombol start motor maka motor akan mulai berputar dengan putaran star (bintang / Y ) terlebih dahulu dengan maksud agar arus start tidak terlalu besar, setelah itu baru kemudian hubungan belitan motor berpindah secara automatis menjadi hubungan delta dimana tegangan sumber sesuai dengan tegangan kerja motor. Adapun penjelasan kenapa pada proses pengasutan motor putaran bintang arus start lebih kecil dari putaran delta bisa anda baca pada artikel cara memahami konsep hubungan belitan motor 3 phasa.

Pada artikel ini saya akan coba kembali modifikasi sistem sistem pengasutan motor 3 phasa yang menggunakan PLC dengan akses pemilihan mode operasi manual dan auto. Untuk prinsip kerja menggunakan rangkaian kontrol konvensional dengan mode operasi manual dan auto sudah saya posting sebelumnya diartikel cara instalasi selektor switch manual-auto pada starting motor star-delta. Sekarang mari kita bahas bagaimana rangkaian star delta motor 3 fasa manual dan auto menggunakan PLC.

Pada aplikasi PLC ini memiliki perbedaan dari sistem PLC start-delta full auto sebelumnya, yaitu perbedaan pada jumlah input eksternal PLC, dimana pada sistem sekarang ada tambahan komponen yang lain yaitu selector manual-auto + tambahan push button NO untuk manufer perpindahan hubungan belitan star menuju delta di mode manual. Sedangkan untuk output eksternal dari PLC masih cenderung sama dengan sistem PLC star-delta full auto yang sebelumnya.

Karena adanya modifikasi prinsip kerja khususnya pada prosedur pengoperasian yang dilengkapi sistem pemilihan mode operasi antara manual atau auto, maka program ladder PLC pun harus menyesuaikan agar bisa mengakomodir panambahan fungsi tersebut.

Diagram Kontrol Pengasutan Motor Star-Delta Manual dan Auto Konvensional


Sebelum membahas ke persoalan inti tentang kontrol pengasutan motor star-delta manual auto memakai PLC, ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu bagaimana kontrol pengasutan motor star-delta manual dan auto tersebut secara diagram kontrol konvensional :

Diagram Kontrol pengasutan Y-D man-auto konvensional
Diagram Kontrol pengasutan Y-D man-auto konvensional

Diagram kontrol konvensional diatas selanjutnya bisa jadi diagram pembanding dalam perancangan sistem dengan prinsip kerja yang sama tetapi menggunaan PLC.

Merancang Instalasi Pengasutan Motor Star-Delta Manual dan Auto dengan Menggunakan PLC


Sebelum merancang pengasutan motor dengan metode PLC ini, kita harus menentukan dulu perencanaan yang baik tentang device input dan output baik internal atau pun external dari PLC ini agar komponen serta PLC yang digunakan optimal dan tepat guna.

Saya akan membuatkan tabel dengan 3 kolom dimana kolom pertama adalah device input, kolom kedua adalah controller dan kolom ketiga adalah device output.

Tabel Input / Output kendali star-delta man-auto
Tabel Input / Output kendali star-delta man-auto

1. Device Input

Merupakan Komponen eksternal dari PLC yang menjadi input sinyal logic dari PLC tersebut. Pada rancangan ini perangkat input terdiri dari : Push button start ( NO ) ; Push button stop ( NC ) ; Thermal Overload ( NC ); Selektor Man-Auto ( NO-NO ); Push button Y-D ( NO ). Sebenarnya anda sebagai perancang mempunyai wewenang penuh dalam menggunakan jenis device input ini memakai NO ataupun NC tetapi harus menyesuaikan dengan program ladder  PLC yang dibuat. Pemilihan kondisi device input NO atau NC sangat disarankan sesuai dengan standar yang ada sama seperti yang kondisi yang terpasang pada metode konvensional meskipun tidak menutup kemungkinan anda bisa keluar dari standar ini misalkan dikarenakan perangkat input external PLC yang tersedia terbatas hanya NO saja atau NC saja, maka hal tersebut bisa disiasati dengan mudah dengan merubah ladder diagram PLC menyesuaikan kondisi device input tersebut.

2. Controller

Merupakan komponen internal dari PLC, berisi tentang ladder diagram yang terdiri dari internal relay dan timer. Internal relay yang saya gunakan adalah alamat input/output PLC Omron CPM 1A 10CDR. Pemilihan PLC ini disesuaikan dengan jumlah input dan output yang dibutuhkan yang bisa kita ketahui saat perencanaan dengan menggunakan tabel input / output yang sudah dijelaskan diatas. Adapun PLC CPM 1A yang saya gunakan dipilih yang mempunyai jumlah I/O = 10 buah, dimana Input = 6 buah ( alamat 0.00 s/d 0.05 ) dan output = 4 buah ( alamat 10.0 s/d 10.3 ). Semakin banyak jumlah I/O dalam sebuah PLC maka harga PLC tersebut semakin mahal. Berikut penampakan dari PLC yang dimaksud :


PLC Omron CPM 1A 10 I/O
PLC Omron CPM 1A 10 I/O

3. Device Output

Merupakan Komponen eksternal dari PLC yang menjadi komponen penerima tegangan keluaran dari PLC hasil dari pengendalian program ladder PLC yang dirancang. Perangkat Output pada rancangan ini terdiri dari 3 coil kontaktor yang masing-masing merupakan : Coil kontaktor utama , coil kontaktor star dan coil kontaktor delta. Coil kontaktor ini akan langsung menerima tegangan output dari PLC sebesar tegangan kerjanya yaitu 220 VAC.

Ladder Diagram PLC Kendali Pengasutan Motor Star-Delta Man-Auto


Ladder Diagram merupakan salah satu bentuk bahasa pemrograman dari PLC. Saya memilih bahasa ladder karena bahasa ini menurut saya lebih mudah dipahami dalam membandingkan dengan rangkaian kontrol konvensional sebagai rujukan perancangan. Adapun hal-hal mengenai pembahasan PLC yang lain bisa anda pelajari di artikel kontrol motor menggunakan PLC untuk pemula.

Berikut adalah ladder diagram dari kendali pengasutan motor star-delta man-auto dengan menggunakan pengalamatan PLC Omron CPM 1A :

Ladder diagram pengasutan motor Y-D man-auto
Ladder diagram pengasutan motor Y-D man-auto
Ket : Ladder sudah diuji via software simulasi PLC bekerja sesuai dengan prinsip kerja yang diinginkan
 
Silahkan bandingkan antara diagram kontrol versi manual dengan versi PLC diatas, jika teliti mungkin anda sudah bisa mulai memahami dengan mudah karena memang kedua diagram ini punya korelasi yang hampir sama, Hanya saja pada ladder PLC diatas saya menyelipkan kontak NO manual dan auto yang dipasang saling paralel di ladder baris pertama. Ini ada maksud dan tujuan tertentu yang akan dijelaskan di sub bab prinsip kerja.

Karena keterbatasan output dari PLC yang dipakai, untuk lampu indikator tidak saya agendakan masuk pada ladder diagram diatas. Dalam hal ini anda bisa mensiasatinya dengan cara memasang paralel dengan kontaktor motor selama arus antara lampu dan coil kontaktor tersebut nantinya masih dibatas arus yang diijinkan PLC. Saya rasa daya untuk lampu indikator sangatlah kecil dan memerlukan arus yang masih dalam batasan kemampuan PLC.

Untuk Perangkat timer TDR pada diagram kontrol konvensional, dengan sistem PLC tidak digunakan lagi karena timer TDR tersebut sudah bisa digantikan perannya dengan timer program dari PLC. Pada Ladder PLC ini saya menggunakan jenis timer BCD ( Binary Coded Desimal ) 100 ms, agar penentuan waktu tidak perlu pusing konversi ke bilangan biner, anda bisa langsung menentukan berapa jumlah waktu yang diperlukan pada set value dalam angka desimal biasa kemudian dikalikan 100 mili second. Pada ladder ini saya kondisikan set value timer 300 x 100ms = 30 second, asumsi waktu yang diperlukan untuk dimulainya perpindahan hubungan belitan motor dari star ke delta. Anda bisa menentukan set value timer ini disesuaikan dengan percobaan dan kondisi lapangan ditempat anda. Ketika timer tersebut mendapatkan input tegangan / logic 1 maka timer akan mulai menghitung sesuai seting waktu yang sudah kita tentukan, dan ketika waktu timer sudah tercapai maka kontak dari timer akan berubah kondisi, dari NC menjadi open ataupun sebaliknya. Jadi prinsip kerja timer PLC ini pada dasarnya sama dengan prinsip kerja komponen timer (TDR) yang dipakai pada sistem konvensional.

Prinsip Kerja Ladder PLC Pengasutan Motor Star-Delta Man-Auto


Untuk menjelaskan prinsip kerja dari ladder PLC pengasutan motor star-delta man-auto ini, lihat terlebih dahulu gambar dibawah ini :

Prinsip kerja pengasutan motor star-delta man-auto dengan PLC
Prinsip kerja pengasutan motor star-delta man-auto dengan PLC

Untuk Ladder Stop dan OL pada program PLC dibuat kontak jenis NO, karena input dari luar posisi push button stop dan OL adalah tertutup ( mengirim logic 1 ) maka saat dioperasikan kontak stop dan OL pada ladder diagram akan aktif ( NO menjadi close ).

Network 1

Pastikan anda sudah memposisikan selektor switch di auto atau manual sesuai dengan mode operasi yang diinginkan. Ini adalah salah satu syarat bisa dioperasikannya kontak utama motor. Itulah alasan kontak NO manual dan auto di ladder network 1 dipasang saling paralel. Jika posisi salah satu mode operasi selektor switch sudah mengirim logic 1 maka pada ladder salah satu kontak NO selektor switch akan berubah menjadi close. Setelah itu push button start bisa dioperasikan, saat push button start ditekan / mengirim logic 1 maka kontak 0.00 pada ladder menjadi close mengirimkan logic 1 ke internal relay 10.00 ( output menuju coil kontaktor utama motor ) dan kontak relay dari 10.00 akan menjadi close dan mengunci aliran arus menuju internal relay 10.00 menjaga tetap aktif. Jadi posisi push button start dari luar pada kondisi ini sudah tidak berpengaruh lagi close ataupun open. Semua kontak output internal relay 10.00 yang terpasang di network 1 s/d network 5 semuanya aktif dari NO menjadi close.

Network 2

Pada network 2 terdapat timer TIM000 yang akan aktif jika posisi selektor switch sebelumnya berada pada posisi auto sehingga kontak 0.03 berubah kondisi dari NO menjadi close. Pada kondisi ini, internal relay timer TIM000 aktif bersamaan dengan operasinya internal relay output utama 10.00. Timer akan langsung menghitung waktu sesuai dari set value yaitu sebanyak 30 second. Setelah waktu tercapai maka kontak timer TIM000 akan berubah kondisi, kontak NC TIM000 menuju internal relay star 10.01 akan menjadi open sehingga hubungan belitan star motor akan non aktif, dan kontak NO TIM000 menuju internal relay delta 10.02 akan menjadi close memulai pengoperasian hubungan belitan motor delta.

Network 3

pada ladder network 3 hanya diperuntukkan untuk pemilihan mode operasi pada selektor switch posisi manual. Jika sebelum motor dioperasikan posisi mode operasi selektor switch pada posisi manual maka ladder auto pada network 2 tidak akan aktif / bisa diabaikan.

Pada mode selektor switch manual, kontak input 0.04 akan berubah dari NO menjadi close dan output ladder berupa internal relay memori kerja pada network 3 ini bisa aktif merubah hubungan belitan motor yang sedang operasi star jika kontak input push button start Y-D ditekan. Saat push button Y-D ditekan maka kontak input 0.05 akan berubah dari NO menjadi close dan akan mengirimkan logic 1 menuju internal relay memori kerja 200.00. Kontak dari internal relay memori kerja 200.00 akan memutus aliran logic 1 yang menuju internal relay output star 10.01 dan menjadi triger bagi beroperasinya hubungan belitan delta menggantikan hubungan belitan star tersebut. Walaupun push button start Y-D ditekan sesaat internal relay output delta 10.02 akan segera operasi dan mengunci logic 1 yang diterima.

Network 4

ladder network 4 merupakan ladder dari proses pengaktifan internal relay output star 10.01 yang mengirimkan output tegangan menuju coil kontaktor eksternal star. Internal relay output star ini akan aktif jika memenuhi semua syarat berikut ini :

1. Kontak NO internal relay utama 10.00 aktif (close)
2. Kontak NC internal relay delta 10.02 non aktif (close)

3. Kontak NC internal relay timer TIM000 non aktif  (close) / proses menghitung timer TIM000 belum tercapai

4. Kontak NC internal relay memori kerja 200.00 tidak aktif (close).


Jika dari keempat syarat tersebut tidak terpenuhi salah satunya maka internal relay output star 10.01 akan non aktif.


Network 5

ladder network 5 merupakan ladder dari proses pengaktifan internal relay output delta 10.02 yang mengirimkan output tegangan menuju coil kontaktor eksternal delta. Internal relay output delta ini akan aktif jika memenuhi semua syarat berikut ini :

1. Kontak NO internal relay utama 10.00 aktif (close)
2. Kontak NC internal relay star 10.01 non aktif (close)
3. a) Kontak NO internal relay timer TIM000 aktif  (close) / proses menghitung timer TIM000 tercapai,atau  b) Kontak NO internal relay memori kerja 200.00 aktif (close)


Jika dari ketiga syarat tersebut tidak terpenuhi salah satunya maka internal relay output delta 10.02 akan non aktif. Syarat poin 3 merupakan syarat pilihan salah satu poin a atau b aktif setelah syarat poin 1 dan poin  2 terpenuhi.

Motor akan berhenti operasi jika push button stop ditekan atau OL terputus atau selektor switch dirubah posisi jadi ke mode Off yang mengakibatkan internal relay 10.00 menjadi tidak aktif / logic 0.

NB : Untuk interlock dari star ke delta ataupun sebaliknya, selain interlock software bisa juga dilakukan interlock pada hardware yaitu pada perangkat kontak bantu  NC kontaktor star dan delta sehingga jika terjadi error pada perangkat software, perangkat interlock hardware masih bisa mengamankan star dan delta tidak masuk berbarengan pada kondisi tertentu. Instalasi bisa dilakukan dengan cara output yang menuju coil kontaktor star sebelumnya masuk ke kontak bantu NC delta terlebih dahulu, begitu juga output yang menuju coil kontaktor delta sebelumnya masuk ke kontak bantu NC star terlebih dahulu. Dalam contoh wiring yang saya sampaikan hanya sebatas interlock software, silahkan anda untuk berkreasi sendiri.

Wiring Diagram PLC Kendali Pengasutan Motor Star-Delta Man-Auto


Berikut ini adalah wiring diagram atau diagram pengawatan dari pengasutan motor star-delta man-auto menggunakan PLC Omron CPM 1A 10CDR.

Wiring PLC pengasutan motor star-delta man-auto
Wiring PLC pengasutan motor star-delta man-auto

Untuk pengawatan PLC ini anda membutuhkan power supply input untuk PLC sebesar 220 V AC ( Tegangan fasa to netral PLN ). Sedangkan tegangan DC 24 V merupakan catu daya didalam PLC itu sendiri hasil konversi dari tegangan input 220 V AC. Tegangan 24 Volt inilah yang menjadi indikator logic 1 ( bertegangan ) dan logic 0 ( tidak bertegangan ) yang dibaca oleh PLC. Output dari PLC ini adalah 220 V AC. Pilihlah device output yang memiliki tegangan kerja sesuai dengan besarnya tegangan output dari PLC agar lebih praktis dan mudah.

Salah satu kelebihan dari rangkaian kontrol dengan PLC ini adalah tidak memerlukan kabel yang banyak dan jalur kabel yang rumit. Kelebihan yang lainnya bisa anda rasakan jika program PLC ini diterapkan misalkan  pada sistem proses produksi yang kompleks atau rumit. Dengan rangkaian kontrol menggunakan PLC sistem proses produksi tersebut akan menjadi lebih sederhana. Masih banyak lagi keunggulan dari penggunaan PLC ini.

Demikianlah artikel tentang rangkaian star delta motor 3 fasa manual dan auto menggunakan PLC. Saran, masukan ataupun koreksi silahkan meninggalkan jejak di kolom komentar.

Wassalam...

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, atau ketikan email anda pada kotak yang disediakan kemudian klik tombol "Subscribe" Jangan lupa cek email untuk verifikasi. Nama email anda kami rahasiakan. GRATISSS!!!
loading...

1 Komentar untuk "Rangkaian Star Delta Motor 3 Fasa Manual dan Auto Menggunakan PLC"

Silahkan berkomentar yang sesuai dengan topik, Mohon Maaf komentar dengan nama komentator dan isi komentar yang berbau P*RN*GRAFI, OB*T, H*CK, J*DI dan komentar yang mengandung link aktif, Tidak akan ditampilkan!

Back To Top