Prinsip Kerja Motor DC

Prinsip kerja motor DC adalah jika arus lewat pada suatu konduktor, Timbul medan magnet di

sekitar konduktor. Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut. Arah medan magnet di tentukan oleh arahaliran arus pada konduktor.

dapat dilihat dibawah ini :

Gambar Arah Medan Magnet

Pada motor DC, daerah kumparan yang dialiri arus listrik akan menghaasilkan medan magnet

yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi.

  Agar proses perunbbahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan

sumber harus lebih besar dari pada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.

           Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan kiri. kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorenz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor adalah aliran arus didalam penghantar yang berada didalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.

Motor DC 24 Volt

A. Pengertian Motor DC 24 Volt

Sebuah motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Kebanyakan motor listrik

beroperasi memaluli interaksi medan magnet dan konduktor pembawa arus untuk menghasilkan kekuatan, meskipun motor elektrostatik. Proses sebaliknya, mengasilkan energi listrik dan energi mekanik, yang dilakukan oleh generator seperti alternator, atau dinamo. masih banyak lagi jenis motor yang di jalankan sebagai generator, dan sebaliknya. Motor listrik dan generator yang sering disebut sebagai mesin mesin listrik.

 Gambar Motor  24 Volt

Motor listrik DC (arus searah) merupakan salah satu dari motor DC. Mesin arus searah dapat

berupa generator DC atau motor DC. Generator DC alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik DC. Motor DC alat yang mengubah energi motor DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat di fungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat di fungsikan sebagai motor DC.

Pada motor DC kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan    

jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak balik.

Prinsip dari arus searah adalah membalik phasa negatif dari gelombang sinusoidal menjadi          

gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet dihasilkan tegangan (GGL).

 B. Bagian-bagian Motor DC 24v

Gambar Bagian-bagian Motor

1. Badan Mesin

   Badan mesin ini berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan kutub magnet,

sehingga harus terbuat dari bahan ferromagnetik. Fungsinya lainya adalah untuk meletakkan alat-alat tertentu dan mengelilingi bagian-bagian dari mesin, sehingga harus terbuat dari bahan yang benar-benar kuat, seperti dari besi tuang dan plat campuran baja.

2. Inti kutub magnet dan belitan penguat magnet

          Inti kutub magnetdan belitan penguat magnet berfungsi untuk mengalirkan arus listrik agar dapat terjadi proses elektromagnetik. Adapun aliran fluks magnet dari kutub utara melalui celah udara yang melewati badan mesin.

3. Sikat-sikat

          Sikat sikat ini berfungsi sebagai jembatan bagi aliran arus jangkar dengan bebas, dan juga memegang peranan penting untuk terjadinya proses komutasi.

4. Komutator

      Komutator ini berfungsi sebagai penyearah mekanik yang akan dipakai bersama-sama dengan sikat.

 Sikat-sikat ditempatkan sedemikian rupa sehingga komutasi terjadi pada saat sisi kumparan berbeda.

5. Jangkar

Jangkat dibuat dari bahan ferromagnetik dengan maksud agar kumparan jangkar terletak dalam

daerah induksi magnetiknya besar, agar GGL induksi  yang di hasilkan dapat bertambah besar.

6. Belitan jangkar

    Belitan jangkar merupakan bagian yang terpenting pada mesin arus searah, berfungsi untuk tempat

timbulnya tenaga putar motor.

Pengertian Komponen-komponen PLC

Vendor-vendor PLC umumnya menyertakan perangkat lunak (software) untuk mengimplementasikan pemasukan program diagram tangga, pengeditan, dokumentasi dan monitoring kedalam PLC.

Gambar Pemograman PLC dengan Menggunakan Komputer

Perangkat Keras Masukan/keluaran PLC.

PLC harus dihubungkan dengan perangkat keras masukan sebagai pengendali dan perangkat

keras keluaran sebagai sesuatu yang dikendalikan sementara PLC tersebut bekerja sebagai pemroses, seperti diperlihatkan pada gambar dibawah.

Gambar Perangkat Masukan dan Perangkat Keluaran PLC

Perangkat Keras Masukan (Input Device)

Input Device merupakan bagian PLC yang berhubung dengan perangkat luar yang memberikan

masukan keoada CPU, perangkat masukan dapat berupa tombol, Switch, Saklar, Sensor atau perangkat ukur lain. Perangkat masukan memicu eksekusi logika/program pada PLC.

Gambar Perangkat Keras Masukan PLC

 

Perangkat Keras Keluaran (Output Device)

 

Output Device Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat luar yang

berhubungan dengan perangkat luar yang memberikan keluaran dari CPU, perangkat keluaran dapat beerupa motor AC/DC, lampu, katup, dan lain-lain. Perangkat keluaran tersebut akan bekerja sesuai dengan perintah yang dimasukan kedalam PLC.

Gambar Perangkat Keras Keluaran

 

Pemograman PLC

 

Berkaitan dengan pemograman PLC, ada lima model atau metode yang telah distandardisasi

penggunanya oleh IEC (International Electrotechnical Commision) 1131-3 adalah sebagai berikut :

Tabel Contoh List Instruksi

Komponen-komponen Utama PLC

Komponen-komponen utama PLC

Komponen Utama atau perangkat keras penyusun PLC adalah (1) Catu Daya / Power Supply,

(2) CPU ( Central Processing Unit) yang di dalamnya terdapat prosesor, dan memori, (3) Modul Masukan ( Input Modul ), dan Modul keluaran ( Output Modul ), dan (4) Perangkat Pemograman.

Gambar Komponen-komponen Utama PLC

A. Catu Daya ( Power Supply )

Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh komponen-komponen

PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu dayanya ( sebagai modul tersendiri ), yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangakn PLC medium atau kecil catu dayanya sudah menyatu.

Gambar Catu Daya ( Power Supply )

B. ( Central Processing Unit )

CPU alat Unit pengolahan pusatm, terdiri dari 3 komponen penyusun : (1) Prosesor, (2) Memori

dan (3) Catu Daya (Power Supply)

Gambar Komponen Utama Penyusun CPU

Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC, fungsi utama adalah mengatur tugas pada 

keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara lain mengeksekusi program, menyimpan dan mengambil data dari memory, membaca nilai input dan mengautur nilai output, memeeriksa kerusakan, melakukan operasi operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat lain.

Gambar Sistem PLC

Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan dieksekusi

oleh prosesor, pengetahuan tentang sistem memory pada PLC akan sangat membantu dalam memahami cara kerja PLC.

    Secara umum memory dapat dibagi dua kategori : Volatitle (mudah hilang) dan Nonvolatitle,

program atau data pada memory  volatitle akan hilang jika catu daya PLC mati. Memory ini juga dikenal dengan nama RAM ( Random Acces Memory ). Dalam sebagian PLC memory jenis RAM masih digunakan untuk menyimpan program pengguna ( aplikasi ) dengan menggunakan baterai sebagai back up daya jika catu daya mati. Adapun sifat dari memory nonvolatitle yaitu program atau data yang tersimpan didalamnya tidak akan hilang walaupun catu daya PLC mati, yang termasuk kategori ini adalah :

1. ROM (Read-Only Memory) jenis memory ini di rancang untuk menyimpan data atau program secara permanen. Pada PLC, ROM digunakan untuk menyimpan sistem operasi dan bios.

2. PROM ( Programmable Read-Only Memory) memori ini dapat diprogram ulang dengan menggunakan alat pemograman khusus. Digunakan untuk back up program.

3. EPROM ( Erasable Programmable Read-Only Memory) memori ini turunan dari jenis PROM yang dapat diprogram yang sebelumnya dihapus dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.

4. EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) adalah memory nonvolatitle yang menyerupai RAM. Kebanyakan PLC menggunakan jenis ini untuk penyimpan program prngguna, alasan utama adalah kemudahan dalam mengubah program pada memory tersebut, yaitu hanya dengan menggunakan perangkat pemograman PLC itu sendiri, misal Komputer atau unit miniprogramer. Salah satu kerugian memory jenis ini adalah keterbatasan dalam kemampuan hapus tulisanya ( Erase/Write) yaitu sekitar 10.000 kali.

C. Modul Masukan dan Modul Keluaran.

Modul masukan dan keluaran adalah perantara antara PLC dengan perangkat keras

masukan dan perangkat keras keluaran. Gambar di bawah ini menunjukan posisi ke duanya dalam sistem PLC. Tujuannya adalah melindungi CPU PLC dari sinyal yang tidak dikehendaki yang dapat merusak CPU itu sendiri. Modul masukan dan modul keluaran ini berfungsi untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC (misalnya masukan dari sensor dengan tegangan kerja 5 Volt DC harus di konversikan menjadi tegangan 24 Volt DC agar sesuai dengan tegangan  CPU PLC). Hal ini dapat dilakukan dengan mudah yaitu dengan menggunakan opto-isolator sebagaimana di tunjukkan pada gambar dibawah.

Gambar Rangkaian Modul Keluaran

D. Perangkat  Pemograman (Programing Device)

Pemogramming Device adalah alat untuk memasukan (membuat atau mengedit) program

kedalam PLC. Ada 2 perangkat program yang biasa kita digunakan yaitu :

• Miniprogramer atau Konsole.

Miniprogrammer atau Programming Console (biasa disebut konsol) adalah sebuah perangkat

seukuran kalkulator saku yang berfungsi untuk memasukkan instruksi-instruksi program PLC.

• Komputer

Pemograman PLC dengan menggunakan miniprogrammer ini akan sangat melelahkan jika jumlah

anak tangga pada diagram ladder yang akan diprogram berukuran relatif besar.