Sistem Pengendalian Diskrit.docx

1) Sistem pengendalian diskrit 2) Fungsi instrumentasi 3) Alat alat instrumentasi  Feedback element  Sensing element  Proxymitter(blok diagram transmitter)  Load cell Plc Final control element(aktuator)

Sensor Proximity Sensor proximity merupakan sensor atau saklar yang dapat mendeteksi adanya target jenis logam dengan tanpa adanya kontak fisik. Biasanya sensor ini tediri dari alat elektronis solidstate yang terbungkus rapat untuk melindungi dari pengaruh getaran, cairan, kimiawi, dan korosif yang berlebihan. Sensor proximity dapat diaplikasikan pada kondisi penginderaan pada objek yang dianggap terlalu kecil atau lunak untuk menggerakkan suatu mekanis saklar. Bandingkan dengan pengertian ini. Proximity sensor merupakan perangkat yang mendeteksi keberadaan dan kedekatan objek baik berupa logam maupun non logam. Proximity hanya mendeteksi "keberadaan" dan tidak memberi "kuantitas" dari objek. Maksudnya, jika mendeteksi logam maka keluaran dari detektor hanya "ada" atau "tidak ada" logam. Proximity tidak memberikan informasi tentang kuantitas logam seperti jenis logam, ketebalan, jarak, suhu dll. Jadi hanya "ada atau tidak ada" logam. Juga sama untuk non logam. Proximity untuk logam biasanya dengan "inductive proximity" sedang untuk non logam dengan "capacitive proximity" Didepan disebutkan "perangkat" karena sensor proximity sudah merupakan sirkuit yang terdiri dari beberapa komponen untuk dirangkai menjadi sebuah sistem yang bekerja sebagai proximity sensor. Bandingkan dengan sensor cahaya (misalnya) : LDR yang betul-betul stand alone/ komponen bukan suatu rangkaian elektronik. Proximity Sensor terbagi dua macam, yaitu:  

Proximity Inductive Proximity Capacitive

Proximity Inductive berfungsi untuk mendeteksi obyek besi/metal. Meskipun terhalang oleh benda non-metal, sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalam

jarak (nilai) normal sensing atau jangkauannya. Jika sensor mendeteksi adanya besi di area sensingnya, maka kondisi output sensor akan berubah nilainya. Proximity Capacitive akan mendeteksi semua obyek yang ada dalam jarak sensingnya baik metal maupun non-metal. Jarak Diteksi Jarak diteksi adalah jarak dari posisi yang terbaca dan tidak terbaca sensor untuk operasi kerjanya, ketika obyek benda digerakkan oleh metode tertentu.

Pengaturan jarak Mengatur jarak dari permukaan sensor memungkinkan penggunaan sensor lebih stabil dalam operasi kerjanya, termasuk pengaruh suhu dan tegangan. Posisi objek (standar) sensing transit ini adalah sekitar 70% sampai 80% dari jarak (nilai) normal sensing.

Nilai output dari Proximity Switch ini ada 3 macam, dan bisa diklasifikasikan juga sebagai nilai NO (Normally Open) dan NC (Normally Close). Persis seperti fungsi pada tombol, atau secara spesifik menyerupai fungsi limit switch dalam suatu sistem kerja rangkaian yang membutuhkan suatu perangkat pembaca dalam sistem kerja kontinue mesin. Tiga macam ouput Proximity Switch ini bisa dilihat pada gambar dibawah.

Output 2 kabel VDC

Output 3 dan 4 kabel VDC

Output 2 kabel VAC

Apa Itu Load Cell ? 24 January 2017 02:05

Load cell adalah sebuah alat uji perangkat listrik yang dapat mengubah suatu energi menjadi energi lainnya yang biasa digunakan untuk mengubah suatu gaya menjadi sinyal listrik.

Perubahan dari satu system ke system lainnya ini tidak langsung terjadi dalam dua tahap saja tetapi harus melalui tahap-tahap pengaturan mekanikal, kekuatan dan energi dapat merasakan perubahan kondisi dari baik menjadi kurang baik.

Pada strain guage (load cell) atau biasa disebut dengan deformasi strain gauge. The strain gauge mengukur perubahan yang berepengaruh pada strain sebagai sinyal listrik, karena perubahan efektif terjadi pada beban hambatan kawat listrik.

Sebuah sel/slot beban umumnya terdiri dari empat aspek pengukur regangan dalam sistem konfigurasi pada Wheatstone Bridge. Sel/slot beban dari satu strain gauge atau dua pengukur regangan.

Output sinyal listrik biasanya disediakan serta di urutankan beberapa milivolt dan membutuhkan amplifikasi oleh penguat instrumentasi sebelum dapat digunakan.

Output dari pemantauan perubahan kondisi dapat ditingkatkan untuk menghitung gaya yang diterapkan untuk perabaikan dan pemantauan kondisinya. Berbagai jenis sel/slot beban yang ada termasuk sel/slot beban hidrolik,

Strain gage merupakan bagian terpenting dari sebuah load cell, dengan fungsi untuk mendeteksi besarnya perubahan dimensi jarak yang disebabkan oleh suatu elemen gaya. Strain gages secara umum digunakan dalam pengukuran presisi gaya, berat, tekanan, torsi, perpindahan dan kuantitas mekanis lainnya.

Setelahnya dikonversi menjadi energi tegangan kedalam anggota mekanis. Strain gage menghasilkan perubahan pada nilai tahanan yang proporsional dengan perubahan jangka panjang atau perubahan melalui lamanya proses. Strain gage memiliki dua tipe dasar strain gage yaitu :

1. Terikat (bonded) Bonded strain gage seluruh bagiannya terpasang pada elemen gaya (force member) dengan menggunakan semacam bahan perekat. Selagi elemen gaya tersebut meregang, strain gage juga dapat memanjang

2. Tidak terikat (unbonded). Unbonded strain gage memiliki salah satu sudut akhir yang dipasang pada elemen gaya dan sudut akhir satunya lagi dipasang pada pengumpul gaya (force collector). Persyaratan ini sering digunakan untuk menguji kelayakan system strain gage untuk aplikasi tertentu dimana konstanta kalibrasi strain gage harus stabil, artinya tidak berubah terhadap waktu, temperature dan faktor lingkungan lain. ketelitian pengukuran regangan ± 1μs dan pada daerah regangan ± 10 %, ukuran standarisasi strain gage, yaitu panjang 1o dan tebal wo harus kecil Load cell merupakan alat pengujian dan perangkat untuk membantu kinerja dan komopnen pada sensor load cell (strain gage).

3. 3.4. Pressure Regulator Flow regulator yang bekerja dengan penumatic berfungsi untuk mengontrol dan mengregulasi variasi tekanan yang dibutuhkan produk yang akan datang.Akurasi dan presisi dari regulator memastikan pengisian yang akurasi dan konsisten. 3.3.5. Drump Clamp Pejepit drum beroperasi dengan pneumatic dan ketinggiannya bisa diatur.sebuah drum kosong diisi dan di orientasi kan oleh operator dan penjepit drum digunakan untuk memusatkan bung hole dan mengunci drun di tempat.Dengan alat ini ,tidak mungkin lance masuk ke dalam bung hole,atau drum keluar dari daerah pengsisian saat pengsisian berlangsung. 3.3.6. Drip Tray Drip tray otomatis didesain khusus untuk mengeliminasi masalah penetesan,ketika lance berada di posisi atas,drip tray akan tergelincir kebawah nozzle untuk mengumpulkan setiap tetesan yang muncul.Selama proses pengisian,tray akan mendorong bagian belakang dan isinya dikeringkan lalu dialirkan ke dalam drum untuk diisi. 3.3.3 Weighing Indicator

Weighing indicator yang digunakan di sistem adalah KUBOTA KL-D 2000V.Di atas range indicator tersambung langsung dengan load cell untuk menampilkan berat dari drum dan isinya.Operator dapat mengatur nilai ”Final Weight”,”Free Fall” dan “Prelim Weight”, serta segelintir fungsi dan pengaturan lainnya,dari bagian depan panel indikator. 3.3.2 Load Cell Single point load cell berkapsitas tinggi,Tadea –Huntleigh model 1260 ,spesial di desain untuk pemasangan posisi duduk.Load Cell dilundingi Transeal II plus neoprene boot terhadap kerusakan yang disebabkan oleh kelembapan di daerah yang tersumbat dan juga dijamin dengan perekat.Tidak terdapat masalah masalah

dengan shock loading dan

overloading dikarenakan sudah disediakan penyumbat di setiap sudut dari platform.idak ada hubungan mekanis lainnya atau bagian yang bergerak .dan load cell tidak terpengaruh oleh pemakaina sehari-hari.Desainnya menyediakan operasi yang paling akurat dan terpercaya. PLC yang digunakan adalah OMRON Systmate CPM1, dan digunakan untuk memastikan akurasi proses penimbangan.Microprocessor system juga menjadi “otak” dari semua kontrol otomatis mesin pengisian setiap timbangan,dan nilai berat bisa menjadi output ke peralatan external menuju pemrosesan data atau pencatatan. Alur kerja plc bisa dijabarkan dengan Input yang berupa sinyal atau sensor akan masuk ke dalam CPU,Semua aktifitas atau pemprosesan data yang diambil dari sensor(data input) terjadi pada CPU (Central Processing Unit).Sinyal input akan di proses oleh processor untuk menggolah

fungsi–fungsi

yang

diinginkan

berdasarkan

program

yang

telah

ditentukan.Processor juga mengolah program yang terdapat di dalam memori.Hasil pemrosesan data dari CPU akan berupa signal keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk

menjalankan

actuator.

Input

Processor Output

Memori

Minyak pelumas yang akan diisi kedalam drum adalah pelumas yang berasal dari proses blending .Proses blending adalah proses pencampuran antara base oil dengan additive dengan kosentrasi tertentu yang dapt mengasilkan minyak pelumas dengan jenis dan spesifikasi tertentu. 3.1.1. Pemberian Label pada Drum Drum yang dihasilkan di pabrik di antarkan ke lobp cilacap dan diberi label pada setiap drum sesuai dengan jenisnya dan terdapat 72 jenis pelumas yang berasal dari 11 tanki blending . Pemeberian label pada drum masih menggunakan cara manual dengan menjiplak dari cetakan. 3.1.2. Pengsisian Drum Drum akan bergerak dengan conveyor menuju Automatic Drum Filling Machine untuk memualai pengsisian pelumas ke dalam drum.Drum akan diisi sesuai dengan jenis pelumas yang seuai dengan yang ada di label drum. 3.1.3.Penutupan

Drum akan bergerak dengan conveyor menuju ke area penutupan drum, dua lubang yang terdapat di permukaan drum akan ditutup degan penutup dan dilakukan secara manual oleh pekerja. \

Untuk operasi pengiisian automatis ,pengisisan drum akan diisi dengan cepat atau lambat berdasarkan posisi nilai berat cairan yang sedang masuk.Pada saat drum sudah berada di atas weigh indicator maka operator akan menekan tombol nett atau gross untuk menentukan berat yang dihitung keseluruhan dari drum dan isi yang akan diisikan atau hanya cairan yang akan masuk ke dalam drum.setelah itu operator akan menekan tombol drum clamp yang berada di samping panel yang akan mengaktifkan drum clamp untuk meng-clamp bung hole dari drum agar posisi bung hole dari drum tidak berpindah posisi dari yang diharuskan dan satu arah dengan lange yang akan masuk kedalam drum untuk memulai pengisisan . Ketika drum clamp sudah terkait operator akan menekan tombol start yang ada pada panel . ketika tombol start ditekan maka sinyal akan diterima oleh plc dan akan dibaca dan diproses oleh plc menjadi suatu perintah.perintah yang dikirmkan oleh plc berupa sinyal akan menuju ke aktuator atau final element.Aktuator di sistem pengisian drum berfungsi untuk menggerakkan lance pengisian pelumas masuk ke dalam dan ke luar dari dalam drum.Aktuator menerima sinyal keluaran dari plc maka lance pengisian pelumas akan bergerak menuju ke dalam drum.di ujung lance pengisian pelumas terdapat nozzle yang berfungsi seperti katup buka tutupnya aliran masuk pelumas dari tanki blending.ketika lance pengisian pelumas sudah berada di dalam drum maka nozzle otomatis akan terbuka dan mulai mengisi drum dengan pelumas sesuai dengan yang diinginkan. Dibawah drum terdapat load cell atau timbangan elektrik yang menimbang berat dari drum yang sedang diisi baik secara keseluruhan atau pelumasnya saja. Load cell akan terus memberitahu berat drum melalui weigh indicator,di weigh indicator terdapat 3 jenis berat Prelim Weight,Free Fall Weight dan Final Weight. Pada kategori Prelim Weight menunjukkan sudah berapa kg minyak pelumas yang sudah masuk ke dalam drum.pada saat berat sudah masuk ke dalam,pada Free Fall Weight Load Cell akan mengirimkan sinyal menuju plc untuk menutup nozzle pada ujung lance pengisian drum.Final Weight adalah saat dimana berat target

dari pengisian drum sudah tercapai,di kondisi ini load cell akan mengirimkan sinyal elektrik menuju plc dan akan di proses dan dibaca dan diteruskan kembali ke aktuator,aktuator yang mendapat sinyal keluara dari plc akan membaca dan menggerakkan lance pengsian drum dari dalam drum ke luar dari drum kembali ke posisi semula.Lalu drump clamp akan melepas setelah operator menekan tombol off drump clamp. Pada saat pengisian dimulai weight indicator akan bekerja dan load cell pada weight indicator akan mengirimkan sinyal elektrik menuju controller untuk mengetahui sudah berapa kg minyak pelumas yang sudah masuk ke dalam drum.pada saat berat sudah masuk ke dalam kategori PRELIM WEIGHT maka pressure regulator akan aktif mengatur tekanan yang masuk untuk mengurangi tekanan masuknya minyak pelumas hingga masuk ke dalam FREE FALL WEIGHT maka nozzle akan menutup.pada saat berat target sudah dicapai atau masuk ke dalam FINAL WEIGHT,secara otomatis lance akan keluar dari dalam drum dan akan kembali seperti semual ketika top sensor terbaca maka akan berhenti naik dan lence kembali ke posisi semula.Drump clamp-pun akan melepas kaitannya dengan drum.

Plc merupakan salah satu kontroler yang elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. Alur kerja plc bisa dijabarkan dengan Input yang berupa sinyal atau sensor akan masuk ke dalam CPU,Semua aktifitas atau pemprosesan data yang diambil dari sensor(data input) terjadi pada CPU (Central Processing Unit).Sinyal input akan di proses oleh processor untuk menggolah

fungsi–fungsi

yang

diinginkan

berdasarkan

program

yang

telah

ditentukan.Processor juga mengolah program yang terdapat di dalam memori.Hasil pemrosesan data dari CPU akan berupa signal keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan aktuator.

Pada sistem pengsisan drum terdapat plc yang terpasang yaitu PLC OMRON S82K-03024. PLC OMRON S82K-03024 merupakan salah satu plc yang di ciptakan oleh perusahaan OMRON Electronic LLC. PLC OMRON S82K-03024 memiliki 13 input,4 output dan 5 spare dan menggunakna ladder diagram. Memory Battery Life

Approx.5 years

Ambient Tenperatur

–25°C to 65°C.

Vibration resistance

10 to 55 Hz

Rated operating voltage

240 VAC

Ambient humidity

Tabel 4. General specification PLC OMRON S82K-03024

Aktuator FESTP DNC 63 40-PPV A-S2 Untuk spesifikasi dari PLC OMRON S82K-03024 Aktuator adalah salah satu jenis final element atau 1. Silinder kerja ganda (double acting cylinder), merupakan silinder yang memiliki dua port untuk instroke dan outstroke. Silinder jenis ini menggunakan kekuatan udara bertekanan untuk mendorong piston keluar dan mendorong piston untuk kembali pada posisi awal (menarik kedalam). Sehingga silinder ini membutuhkan lebih banyak udara dan katup pengontrol arah yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan silinder kerja tunggal. Berikut ini gambar dari silinder kerja ganda:

Gambar 3.9 Skema dari akuator silinder kerja ganda

Aktuator yang diguankan pada proses filling drum adalah Aktuator FESTO DNC 63 40-PPV A-S2. Aktuator FESTO DNC 63 40-PPV A-S2 adalah aktuator yang jenisnya aktuator pneumatik (menggunakan tekanan udara). Aktuator FESTO DNC 63 40-PPV A-S2 memiliki dua pot instroke dan output atau bisa dibilang cylinder kerja ganda.pada pot instroke aktuator mendapat sinyal berupa tekanan udara untuk menurunkan lance pengisian pelumas dan pot outstroke mendapatkan sinyal berupa tekanan udara yang diproses dari inyal elektrik dari load cell unuk menarik kembali lance pengisian pelumas kembali ke posisi semula. stroke

3...2000,,

Piston Diameter

63 mm

Operating pressure

0.18-12 bar

Ambient temperature

-40-120 °C.

Protection against torque/guide

Square Piston Rode

Gambar 3.5 Sensor Proximity Gambar 3.6 Load Cell Gambar 3.7 PLC Allen Bradley Gambar 3.8 PLC Omron Gambar 3.9 Aktuator Gambar 3.10 Skema dari akuator silinder kerja tunggal Gambar 3.11 Skema dari akuator silinder kerja ganda

Manipulated variable Set point Error Point variable

Set point

PLC

AKTUATOR

PENGISIAN PELUMAS P

LOAD CELL