MODUL 6 APLIKASI TERMOMETER DENGAN SENSOR LM35 PADA CPU1215C AC/DC/RELAY

Transkripsi

1 MODUL 6 APLIKASI TERMOMETER DENGAN SENSOR LM35 PADA CPU1215C AC/DC/RELAY 1. Tujuan Percobaan Memahami Cara Membaca Data Sensor LM35 dengan PLC Siemens CPU1215C AC/DC/Relay Memahami Proses Modifikasi Data Sensor LM35 Menghasilkan Informasi Suhu yang Valid dari Sensor LM35 2. Dasar Teori a. LM35 i. Fitur Terkalibrasi untuk Suhu Celcius Linier dengan faktor skala + 10mV/⁰C Jaminan keakurasian 0,5⁰C (pada suhu 25⁰C) Rating Suhu pada Jangkauan Penuh -55⁰C hingga 150⁰C Cocok untuk aplikasi jarak jauh Biaya rendah Beroperasi pada tegangan V Kebocoran arus kurang dari 60 μa Self-heating yang rendah 0,08⁰C pada udara diam Non-linearitas hanya ±1/4⁰C Output impedans yang rendah, 0,1 Ω untuk beban 1mA ii. Aplikasi Power supply Pengaturan baterai HVAC Heating, Ventilating, and Air Conditioning Peralatan rumah tangga iii. Deskripsi LM35 adalah sebuah IC (integrated sensor) sensor yang digunakan untuk pengukuran suhu dengan keluaran tegangan yang proporsional dengan temperatur (suhu) dalam celsius (⁰C). Sensor ini memiliki beberapa kelebihan diantaranya: Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 1

2 Hasil pengukuran suhu lebih akurat dibandingkan dengan thermistor, Sirkuit sensor tersegel oleh kemasan sehingga terhindar dari oksidasi, LM35 menghasilkan tegangan keluaran yang relatif lebih tinggi daripada thermokopel, pada aplikasi tertentu tidak memerlukan penguatan sinyal. Sensor LM35 dalam beberapa kemasan ditunjukkan oleh Gambar 6.1. Gambar 6.1 LM35 dalam berbagai kemasan Rating maksimum absolut sensor LM35 ditunjukkan oleh Tabel 6.1 dan kondisi pengoperasian sensor LM35 yang direkomendasikan ditunjukkan oleh Tabel 6.2. Tabel 6.1 Rating maksimum absolut LM35 Rating MIN MAX Unit Tegangan suplai (VS) -0,2 35 V Tegangan keluaran (VOUT) -1 6 V Arus keluaran (IOUT) 10 ma Tabel 6.2 Kondisi operasi LM35 yang disarankan Rating MIN MAX Unit LM35, LM35A Suhu operasi (TMIN... TMAX) LM35C, LM35CA ⁰C LM35D Tegangan suplai (+VS) 4 30 V Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 2

3 Rangkaian yang umum pada aplikasi sensor LM35 ditunjukkan oleh Gambar 6.2. Gambar 6.2 Rangkaian LM35 Mengubah tegangan VOUT dari LM35 menjadi suhu (dalam celsius): Sensor memiliki sensitivitas 10mV/⁰C, Nilai sensitivitas digunakan sebagai faktor konversi terbalik, yaitu 100⁰C/V, Persamaan konversi tegangan ke suhu adalah: Suhu ( 0 C) = V OUT (100 0 C/V) o Jika VOUT = 1V maka suhu = 100⁰C o Perubahan tegangan VOUT linier terhadap suhu 3. Kebutuhan Peralatan Modul Power Supply satu buah Modul Lampu (RED, YELLOW, GREED) satu buah Sensor LM35 satu buah PLC Siemens CPU-1215C (tipe AC/DC/Relay) satu unit Komputer dengan TIA Portal satu unit 4. Pelaksanaan dan Hasil a. Percobaan Memproses Data LM35 Peringatan! Resiko tersengat listrik dan hubungan arus pendek, pastikan semua perangkat terangkai dengan baik dan benar. Lakukan tes program tanpa memasang perangkat pada keluaran PLC. Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 3

4 Tujuan dari praktikum Praktikan dapat memproses data sensor LM35. Lampu RED, YELLOW dan GREEN sebagai indikator hasil perbandingan antara suhu yang terukur oleh sensor dengan suhu set-point (LEVEL) sesuai dengan kondisi pada Tabel 6.3. Tabel 6.3 Syarat lampu menyala Lampu Menyala GREEN YELLOW RED Kondisi Suhu <= LEVEL_A LEVEL_A < suhu <= LEVEL_B Suhu > LEVEL_B i. Diagram elektrikal Gambar 6.3 Diagram elektrikal ii. Cara kerja sistem Perubahan suhu menyebabkan perubahan pada tegangan VOUT sensor LM35. Suhu yang terukur dibandingkan dengan nilai set point (LEVEL_A dan LEVEL_B). Hasil perbandingan tersebut menentukan nyala lampu indikator. Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 4

5 iii. Petunjuk Pelaksanaan Praktikum Buatlah rangkaian elektrikal Gambar 6.3. Buatlah ladder diagram untuk PLC: Blok fungsi FC01_NORM untuk normalisasi dan penskalaan, gunakan tag berikut: Analog_In_Value" operand nilai analog input "Normalized_Value" hasil normalisasi nilai analog input "Voltage_Value" nilai tegangan hasil penskalaan nilai ternormalisasi Blok fungsi FC02_VOLT_TO_TEMP untuk mengubah tegangan menjadi suhu "Temp_Value" operand hasil konversi tegangan menjadi suhu Blok fungsi FC03_COMPARE perbandingan suhu dengan set-point LEVEL "Level_A" nilai set point pertama Level_B nilai set point kedua RED lampu indikator warna merah YELLOW lampu indikator warna kuning GREEN lampu indikator warna hijau Isilah Tabel 6.4 (sembarang nilai untuk set-point LEVEL_A dan LEVEL_B) Tabel 6.4 Nilai parameter Parameter Nilai MIN untuk NORM_X Nilai MAX untuk NORM_X Nilai MIN untuk SCALE_X Nilai MAX untuk SCALE_X Nilai LEVEL_A Nilai LEVEL_B Nilai Ubahlah tegangan VOUT LM35 dengan memegang bodi sensor. Bandingkanlah: Suhu yang dihitung dari tegangan VOUT yang diukur dengan Voltmeter, Suhu yang dihasilkan oleh pemrosesan PLC! 5. Pembahasan praktikum. Tuliskan pembahasan dari percobaan yang telah dilakukan pada buku catatan Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 5

6 6. Kesimpulan Berikan kesimpulan mengenai percobaan yang telah dilakukan. 7. Referensi SIMATIC S Programmable controller System Manual (A5E ) April 2015 Texas Instrument LM35 Datasheet Revised January 2015 Website: Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang 6