Modul - 6 DIAGRAM ELEKTRIK INDUSTRI Diagram Listrik Ladder Diagram Garis Tipis dan Garis Tebal Sirkit Daya dan Sirkit Kontrol Penamaan Komponen (Huruf dan Angka) Penomeran Kabel Garis terputus-putus : Fungsi mekanik Grounded Circuit Diagram Pengkawatan (Wiring Diagrams) Electric chain hoist wiring diagram Conduit layout diagram Diagram Koneksi (Connections Diagrams) Diagram Rangkaian Perencanaan Diagram Garis dan Blok (Single-Line and Block Diagrams) Diagram Garis Diagram Blok Magnetic Motor Control Circuit 1
LADDER DIAGRAM Ladder diagram adalah sebuah representasi skematis dari sirkit elektrik Terdapat 2 buah jalur listrik yang terhubung ke sumber listrik & bermacam sirkit (alat listrik) terhubung diantaranya. Tujuan Ladder diagram adalah untuk menyederhanakan pembacaan suatu sirkit elektrik LADDER DIAGRAM-cont Ladder diagram bukan merupakan representasi fisik. Komponen elektrik dan konduktor disusun berdasarkan fungsinya dalam sirkit & digambarkan secara skematis. 2
LADDER DIAGRAM 1. Garis Tipis dan Garis Tebal 2. Sirkit Daya dan Sirkit Kontrol 3. Penamaan Komponen (Huruf dan Angka) 4. Penomeran Kabel 5. Garis putus-putus : Fungsi mekanik 6. Grounded d Circuitit 1. Garis Tipis & Garis Tebal Dalam suatu digram elektrik, terdapat garis tebal & garis tipis. Garis tebal menunjukkan konduktor yang membawa listrik bertegangan tinggi. Garis tipis menunjukkan sirkit pengendali, ex: saklar (switch), timers & relays. Konduktor yg melewati rangkaian & tidak melakukan kontak ditandai dg persilangan tanpa titik. Konduktor yg melewati rangkaian & melakukan kontak ditandai dg persilangan dg titik tebal. 3
2. Sirkit Daya & Sirkit Kontrol Sirkit elektrik dipisahkan menjadi 2 bagian: sirkit daya (power circuit) dan sirkit pengendali (control circuit). Tujuan pemisahan adalah untuk memungkinkan proses pengendalian mesin tanpa menggunakan peralatan yang berarus tinggi, kecuali kontaktor (penghubung) dan kabel. Peralatan seperti kontaktor, motor dan beban lain yg berarus besar dapat dikendalikan dg menggunakan sistem kendali yg hanya memerlukan tegangan dan arus kecil. Sirkit daya menyediakan daya untuk motor, sedangkan sirkit pengendali menyediakan daya untuk sistem kendali. 3. Penamaan komponen: Huruf dan Angka Untuk memudahkan dalam mengenal dan mengidentifikasi komponen-komponen elektrik yang ada dalam rangkaian, diberikan penomoran / penamaan pada komponen-komponen elektrik. Beban (load) adalah peralatan elektrik dalam jalur (ladder diagram) yg menggunakan energi listrik dari L1 ke L2, ex: control relays, solenoida & pilot lights. Dalam satu anak tangga minimum harus ada satu beban. Jika tidak ada beban sama sekali maka di anak tangga tersebut akan timbul hubungan pendek (short circuit) antara L1 dan L2 4
3. Penamaan komponen: Huruf dan Angka-cont Dalam satu anak tangga hanya terdapat satu beban. Jika diinginkan lebih dari satu beban dalam satu anak tangga, maka beban tersebut harus dihubungkan secara pararel. Hal ini adalah untuk menjamin bahwa semua beban mendapatkan suplai tegangan yang sama. Beban-beban dalam sirkit dioperasikan oleh peralatan pengendali seperti switches, pushbuttons, limit switches, pressure switches, dsb 3. Penamaan komponen: Huruf dan Angka-cont Setiap beban harus dihubungkan salah satu kakinya dengan L2 Peralatan kendali terhubung antara L1 dan beban Semua peralatan kendali STOP atau OFF tambahan harus dihubungkan seri Semua peralatan kendali START atau ON harus dihubungkan secara pararel. 5
4. Penomoron Kabel: Angka Untuk memudahkan dalam mengidentifikasi letak dari peralatan elektrik dalam Ladder diagram, maka dipergunakan angka untuk penomoran lokasi kabel dan lokasi skema, tiap garis atau anak tangga diberikan angka mulai dari atas ke bawah. 5. Garis terputus-putus putus: Fungsi Mekanik Garis terputus-putus hanya menunjukkan fungsi mekanik, bukan konduktor elektrik. Pada gambar terlihat bahwa garis terputus vertikal pada forward dan reverse pushbotton menandakan bahwa status kondisi Normally Closed dan Normally Open terhubung secara mekanik. Oleh karena itu, penekanan terhadap salah satu tombol akan menghubungkan satu set kontak, dan mematikan lainnya. Sedangkan garis terputus yang menghubungkan kumparan F dan R menandakan bahwa keduanya saling mengunci satu dengan lainnya secara mekanik, oleh karenanya kumparan F dan R tidak dapat melakukan kontak satu dengan lainnya secara simultan karena adanya proses penguncian mekanik antara satu dengan lainnya. 6
6. Grounded Circuit Jika sirkit pengendali mendapatkan daya dari sirkit dasar (grounded circuit), maka sirkit ini harus dihubungkan ke bumi, sehingga arus balik dari ground dari sirkit pengendali tidak menghidupkan motor atau membuat tombol STOP atau kendali menjadi tidak berfungsi. Pada gambar terlihat ketika sirkit bekerja, maka bagian sirkit yang berada di sebelah kiri dari kumparan M merupakan sirkit yang tidak di-grounded, atau disebut juga dengan sisi iiaktif (hot leg). Oleh karena itu, setiap hubungan pendek ke ground pada sisi ini akan memutuskan sikring dari kendali transformator 6. Grounded Circuit - cont Jika sirkit tersebut di-grounded di L1, hubungan singkat ke tanah (ground) di setiap bagian pada sirkit akan mengaktifkan peralatan output. Ini sangat berbahaya dimana hubungan singkat ke tanah tidak akan memutuskan sikring, namun akan mengaktifkan sirkit, menghidupkan motor secara tiba-tiba, dan menekan tombol stop tidak akan mematikan aliran dari kumparan M, dan akibatnya peralatan akan rusak dan kemungkinan akan terjadi kecelakaan. Peralatan output harus dikoneksikan ke tanah pada sisi grounded pada sirkit 7
DIAGRAM PENGKAWATAN (WIRING DIAGRAMS) Wiring gdaga diagram menunjukkan koneksi aktual atua dan lokasi fisik sebenarnya dari semua komponen dalam satu sirkit. Kumparan, sambungan, motor dan sejenisnya diperlihatkan sesuai dengan posisi nyatanya yang akan dijumpai pada saat instalasi. Diagram ini sangat berguna untuk menyambung peralatan-peralatan, dan juga akan melacak kesalahan-kesalahan. Diagram pengkawatan bisa dijumpai pada penutup dari suatu peralatan elektrik, misalnya pada penutup dari penghidup motor magnetik. Untuk sirkit yang kecil, akan lebih menguntungkan untuk menggunakan diagram fisikseperti ini dibandingkan dengan diagram skematis. Akan lebih mudah untuk mengidentifikasi lokasi terminal dan kabel dari diagram fisik. Electric Chain Hoist Wiring Diagram 8
Conduit Layout Diagram (Diagram penampang saluran) Conduit layout diagram menunjukkan tempat mulai dan berhentinya aliran elektrik dan menunjukkan secara jelas jalur yang dilalui oleh masing-masing aliran dari satu titik ke titik lainnya. Bersamaan dengan diagram ini juga disertakan informasi mengenai saluran dan kabel, baik jumlah, ukuran, fungsi, layanan dan jumlah kabel dalam saluran. Connections Diagram (Diagram koneksi) Connections diagram menunjukkan koneksi fisik dan pengkabelan yang termasuk dalam konstruksi peralatan elektrik. Pada gambar terlihat kombinasi rangkaian magnetic line starter dengan kendali transformer. Dari sketsa ini, dapat dilihat bahwa gambar diagram hampir menyerupai bentuk aslinya, terutama pada terminal untuk koneksi keluar. 9
Diagram Rangkaian Perencanaan Diagram rangkaian perencanaan digunakan untuk membantu dalam menginstalasi dan melacak kabel dalam instalasi kabel yang kompleks. Diagram ini jarang menunjukkan detail dari papan panel dan peralatan pengkabelan. Diagram ini biasanya hanya menunjukkan pengkabelan dari papan terminal, papan panel dan peralatan lainnya. Gambar disamping merupakan penyederhanaan dari gambar di atas. Diagram Garis Diagram garis (single-line diagram) merupakan bentuk paling sederhana dibandingkan diagramdiagram sebelumnya, dimana dalam diagram ini hanya diperlihatkan peralatanperalatan yang pentig saja tanpa memperlihatkan fungsifunsi pembantu yang ada. Diagram ini banyak digunakan oleh pembuat peralatan pengendali motor sebagai langkah untuk mempelajari instalasi pengendali motor. Diagram ini juga sering digunakan untuk menunjukkan saklar utama,dan perancangan peralatan saklar. 10
Contoh lain dari Single-Line Diagram Diagram Blok Diagram Blok (Block Diagram) menunjukkan sebagian besar dari bagian satu sistem elektronik ataupun elektrik yang kompleks yang disajikan dalam bentuk blok. Dalam diagram ini komponen individu dankabel tidak diperlihatkan, dimana masing-masing blok mewakili sirkit elektrik yang memiliki fungsi tertentu. 11
Magnetic Motor Control Circuit Rangkaian pengendali motor magnetik ini terbagi menjadi 2 tipe dasar, yaitu tipe 2 kabel dan tipe 3 kabel. Tipe 2 kabel menggunakan perangkat utama tipe maintained-contact untuk menghasilkan Low Voltage Release (LVR). Gambar disamping menunjukkan contoh dari tipe 2 kabel Selama rangkaian ini tertutup, maka daya dapat disalurkan ke dala kumparan dari pengendali. Jika motor berhenti karena ada interupsi daya (berhentinya catu daya), maka peralatan pengendali 2 kabel tidak akan membuka. Karena rangkaian ini tidak membuka, maka motor dapat dihidupkan langsung begitu daya diberikan kembali Rangkaian pengendali 2 kabel ini dipergunakan pada aplikasi seperti kipas pengisap, pompa, dimana sifat menghidupkan kembali secara otomatis diperlukan, dan tidak ada kemungkinan untuk mencelakakan operator pada saat peralatan hidup kembali setelah kehilangan daya. Magnetic Motor Control Circuit - cont Pada Tipe 3 kabel digunakan peralatan utama momentary-contact dan holding circuit contact untuk menghasilkan Low Voltage Protection (LVP). Ini berarti pengendali akan mati jika tiba-tiba kehilangan daya. Contoh: saklar start-stop & saklar tekan pada gambar. Rangkaian pengontrol akan tertutup jika tombol stop dan holding contact berada pada starter. Jika daya diputuskan, maka penghidup (starter) akan lepas, holding contacts akan terbuka dan memutus rangkaian pengontrol sampai tombol start ditekan kembali untuk menghidupkan motor kembali. Rangkaian ini mencegah motor untuk hidup kembali secara otomatis setelah terjadi pemutusan daya listrik. Tipe ini digunakan jika dirasakan penghidupan kembali dapat menyebabkan kecelakaan. 12
PENUTUP Ladder Diagram Garis Tipis dan Garis Tebal Sirkit Daya dan Sirkit Kontrol Penamaan Komponen (Huruf dan Angka) Penomeran Kabel Garis terputus-putus : Fungsi mekanik Grounded Circuit Diagram Pengkawatan (Wiring Diagrams) Electric chian hoist wiring diagram Conduit layout diagram Diagram Koneksi (Connections Diagrams) Diagram Rangkaian Perencanaan Diagram Garis dan Blok (Single-Line and Block Diagrams) Diagram Garis Diagram Blok Magnetic Motor Control Circuit 13