Rangkaian Star Delta Motor Listrik 3 Fasa Menggunakan PLC - LISTRIK PRAKTIS BLOGS

Rangkaian Star Delta Motor Listrik 3 Fasa Menggunakan PLC

...

Rangkaian Star Delta Motor Listrik 3 Fasa Menggunakan PLC

Starter / pengasutan motor star-delta merupakan aplikasi sarting motor yang digunakan untuk memperkecil arus saat motor starting awal. Adapun penjelasan kenapa arus motor tersebut pada posisi start hubungan bintang lebih kecil dibanding posisi start hubungan delta sudah saya jelaskan pada artikel yang sudah saya posting sebelumnya tentang instalasi pengasutan motor star-delta dimana pada rangkaian kontrol masih bersifat konvensional yaitu dengan memakai auxiliary kontak dari kontaktor-kontaktor yang dipakai dalam proses asut tersebut.

Dalam artikel ini saya akan mencoba alternatif lain dalam hal instalasi kontrol motor star delta yang lebih modern karena menggunakan aplikasi software untuk membuat program dalam bentuk ladder diagram yang di download pada sebuah alat yang dinamakan PLC ( Programmable Logic Controller ). Langsung saja mari kita bahas tentang rangkaian star delta motor listrik 3 fasa menggunakan PLC.

Diagram Daya Pengasutan Motor Star-Delta


Berikut saya sampaikan kembali bagaimana diagram daya dari pengasutan motor star-delta. Hal ini sangat penting diketahui untuk lebih mudah menganalisa vs diagram kontrol karena diagram kontrol sistem konvensional ataupun menggunaka PLC tidak merubah sama sekali diagram daya dari sebuah motor yang dirancang.

Diagram daya starting motor listrik star delta
Diagram daya starting motor listrik star delta

Adapun penjelasan dari diagram daya diatas sudah saya sampaikan diartikel terdahulu tentang  instalasi pengasutan motor star-delta. Silahkan dibaca kembali agar pada pembahasan selanjutnya pada artikel ini bisa lebih mudah dipahami.

Metode Dasar Pengoperasian Pengasutan Motor Star-Delta


Sebelum membahas tentang instalasi kontrol menggunakan PLC ada baiknya mengetahui terlebih dahulu tentang metode pengoperasian pengasutan motor star-delta. Setidaknya terdapat 2 metode pengoperasian pengasutan motor star delta konvensional yang banyak diaplikasikan dilapangan yaitu :

1. Metode Star-Delta Manual 


Pada metode ini  perpindahan operasi hubungan belitan motor star berpindah ke delta dilakukan secara manual dengan menekan tombol tertentu. Oleh sebab itu, metode ini sangat tergantung pada kompetensi operator dalam pengoperasiannya. Tiap operator sangat mungkin menghasilkan besaran arus start yang berbeda-beda karena timing pengoperasian yang berbeda-beda / tidak ada standar khusus. Metode ini tidak akan saya jelaskan mendalam diartikel ini, hanya sekedar mengetahui saja.

2. Metode Star-Delta Automatis


Pada Metode ini lebih baik dari pada metode manual karena perpindahan operasi hubungan belitan motor star berpindah ke delta dilakukan secara automatis menggunakan komponen TDR ( Timer Delay Relay ) atau lebih populer disebut sebagai Timer. Setting timer ini sudah ditentukan sebelumnya melalui tahap-tahap percobaan sebelumnya sehingga didapat nilai arus start saat perpindahan star ke delta yang lebih kecil dan menjadi standar sendiri yang nilainya sudah terseting di timer tersebut, sehingga tidak lagi tergantung dari kompetensi operator, karena tiap operator akan menghasilkan kinerja yang sama saat pengoperasian pengasutan motor star-delta tersebut selama komponen timer dan seting waktu yang digunakan sama.

Adapun diagram kontrol dari metode automatis ini adalah sebagai berikut :

Diagram kontrol pengasutan motor star-delta automatis
Diagram kontrol pengasutan motor star-delta automatis


Diagram kontrol diatas akan kita modifikasi menjadi diagram kontrol dengan menggunakan PLC, metode yang berbeda dengan prinsip kerja yang sama.


Merancang Instalasi Pengasutan Motor Star-Delta 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
Tabel Input / Output kendali star-delta

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 ). 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 keluar dari standar ini misalkan dikarenakan perangkat input external PLC yang tersedia terbatas hanya NO atau NC saja, maka 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 PLC yang dirancang. Perangkat Output pada rancangan ini terdiri dari 3 coil kontaktor yang masing-masing merupakan : Coil kontaktor utama ; Coil kontaktor star ; Coil kontaktor delta. Coil ini akan langsung menerima tegangan output dari PLC sebesar tegangan kerjanya yaitu 220 VAC.

Ladder Diagram PLC Kendali Pengasutan Motor Star-Delta


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 dengan menggunakan pengalamatan PLC Omron CPM 1A :

Ladder diagram kendali pengasutan motor star-delta
Ladder diagram kendali pengasutan motor star-delta

Anda bisa mulai membandingkan antara diagram kontrol versi konvensional dengan versi PLC, jika teliti mungkin anda sudah bisa mulai memahami dengan mudah karena memang kedua diagram ini punya korelasi yang hampir sama. Analisa aliran arus pun bisa dilakukan dengan teknik yang sama. Itulah salah satu kelebihan ladder diagram menurut saya, jadi tidak perlu membebani harus belajar teknik yang asing lagi, cukup pengembangan dari teknik sebelumnya.

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. Jika ternyata lampu indikator tersebut menghasilkan arus melebihi batas dari yang diijinkan PLC silahkan siasati lagi menggunakan coil relay dari luar.

Untuk Perangkat timer pada diagram kontrol konvensional, dengan sistem PLC tidak digunakan lagi karena timer 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 sesuai dari 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


Untuk menjelaskan prinsip kerja dari ladder PLC Pengasutan motor star-delta ini, perhatikan kembali gambar dibawah ini :


Prinsip kerja pengasutan motor star-delta dengan PLC
Prinsip kerja pengasutan motor star-delta dengan PLC
Ket : Ladder sudah diuji via software simulasi PLC bekerja sesuai dengan prinsip kerja yang diinginkan

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
Saat push button start dioperasikan 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.

Network 2
Kontak 10.00 yang sebelumnya sudah dioperasikan di network 1 akan membuat internal relay 10.01 ( output menuju coil kontaktor star ) mendapat logic 1 / aktif berbarengan dengan aktifnya timer TIM000. Timer akan langsung menghitung waktu sesuai dari set value yaitu sebanyak 30 second. Setelah waktu tercapai maka kontak timer TIM000 akan berubah kondisi, yang NC TIM000 menuju internal relay star 10.01 akan menjadi open sehingga hubungan belitan star motor akan non aktif.

Network 3
Kontak interlock dari internal relay star 10.01 posisi kembali ke NC karena internal relay 10.01 tersebut sudah Off terputus oleh kontak timer TIM000 di network 2. Kontak NO timer TIM000 yang waktunya sudah tercapai berubah menjadi close dan mengirim tegangan / logic 1 ke internal relay 10.02 ( output menuju coil kontaktor delta ) dan kontak relay dari 10.02 akan menjadi close dan mengunci aliran arus menuju internal relay 10.02 menjaga tetap aktif. Jadi posisi kontak timer TIM000 pada kondisi ini sudah tidak berpengaruh lagi close ataupun open. Aktifnya internal relay 10.02 ini juga memutuskan kerja timer di network 2 karena posisi kontak NC dari 10.02 menjadi open sekaligus menjadi interlock untuk internal relay star 10.01. Jadi jika motor sudah posisi hubungan belitan star maka kontaktor bintang ataupun timer tidak bisa diaktifkan.

Motor akan berhenti operasi jika push button stop ditekan atau OL terputus 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


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

Wiring PLC pengasutan motor star-delta
Wiring PLC pengasutan motor star-delta

Anda hanya 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.

Cara pemasangan / pengawatan untuk lebih jelasnya bisa anda lihat pada gambar diatas. Anda mungkin selanjutnya akan mendapatkan diagram pengawatan PLC yang mirip seperti gambar diatas meskipun PLC tersebut difungsikan untuk sistem kerja yang lain. Yang membedakan antara PLC sistem satu dan sistem yang lain pada prinsipnya adalah perbedaan pada program / ladder diagram. Dan perbedaan ini secara mata visual tidak terlihat.

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 PLC sistem proses produksi tersebut akan menjadi lebih sederhana. Masih banyak lagi keunggulan dari penggunaan PLC ini.

Untuk instalasi kontrol pengasutan motor star-delta menggunakan PLC dengan akses pemilihan mode operasi automatis dan manual bisa anda baca diartikel aplikasi PLC untuk pengasutan motor star-delta manual dan auto.

Demikianlah artikel tentang rangkaian star delta motor listrik 3 fasa 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...

12 Komentar untuk "Rangkaian Star Delta Motor Listrik 3 Fasa Menggunakan PLC"

Artikel yang bagus dan bermanfaat gan,,
semangat terus untuk berbagi dengan kami,

Salam
http://ductinghvac.blogspot.co.id

terimakasih sudah berkunjung...:)

terimakasih,, sangat bermafaat sekali.. suhu

terima kasih, anda telah berbagi ilmu yang sangat berguna bagi praktisi motor listrik. semoga anda tetap menyajikan artikel-artikel lainnya

makasih sharenya... apakah pernah menggunakan microcontroller untuk control star delta... ?

saya sendiri belum pernah gan, secara teknis mikrocontroller bisa mengikuti sesuai program scada, hanya saja output dari microcontroller harus dimodifikasi agar bisa memenuhi spesifikasi kerja coil kontaktor bintang dan delta, misaslkan dengan perantara relay khusus terlebih dahulu, dsb.

semoga membantu.

Ralat, maksudnya PLC gan, bukan SCADA ..:D

artikel yang sangat bermanfaat bagi saya yg baru mempelajari plc hehe
semoga sukses

Sangat bermanfaat gan..
Kalo bisa tambahkan video nya gan..

noted... mudah2an bisa direalisasikan..
tks sarannya..:)

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