Elemen Utama Elektropneumatik
a. Unit catu daya listrik
Unit catu daya listrik berfungsi :
- Penurun tegangan, dari tegangan 240 Volt diturunkan menjadi tegangan rendah 24 Volt sebagai output.
- Penyearah yang mengkonversikan tegangan ac menjadi tegangan dc. Kapasitor pada output penyearah berfungsi untuk meratakan tegangan tersebut.
- Regulator tegangan pada output dari unit catu daya diperlukan untuk menjamin agar tegangan output konstan tanpa dipengaruhi oleh aliran arus yang mengalir ke beban
b. Tombol tekan dan saklar kontrol
- Saklar dipasang pada suatu rangkaian untuk mengalikan arus listrik pada rangkaian tersebut. Saklar ini akan dibagi sebagai tombol tekan dan saklar kontrol.
- Saklar kontrol akan dioperasikan secara mekanik pada posisi yang telah ditentukan. Posisi saklar akan tetap tidak berubah sampai pada posisi saklar yang baru ditentukan. Contoh : saklar lampu di rumah.
- Tombol tekan hanya dapat mempertahankan posisi yang ditentukan sepanjang saklar tersebut telah diaktuasikan (ditekan). Contoh : saklar bel
Kontak terbuka secara normal (Normaly Open), rangkaian terbuka apabila saklar ada pada posisi awalnya (tidak diaktuisikan), arus tidak mengalir ke beban. Rangkaian tertutup dengan menekan tombol tekan, arus mangalir ke beban. Ketika tombol dilepas, maka pegas akan mengembalikan saklar ke posisi awal
Gambar kontak terbuka secara normal
Kontak tertutup secara normal (Normaly Close), rangkaian tertutup apabila saklar ada pada posisi awalnya (tidak diaktuisikan), arus mengalir ke beban. Rangkaian terbuka dengan menekan tombol tekan, arus tidak mengalir ke beban. Ketika tombol dilepas, maka pegas akan mengembalikan saklar ke posisi awal
Gambar Kontak tertutup secara normal.
Tombol tekan dengan mengkombinasikan fungsi-fungsi kontak terbuka secara normal dan kontak tertutup secara normal dalam satu piranti. Perubahan kontak-kontak tersebut digunakan untuk menutup suatu rangkaian dan membuka rangkaian lainya dalam pengoperasian satu saklar
Gambar Kontak NO/NC
c. Sensor untuk mengukur penempatan pneumatik dan tekanan.
Pengontrolan elektropneumatik sensor biasanya digunakan untuk tujuan sebagai berikut :
- Untuk mendeteksi posisi ujung maju dan mundur dari batang piston/torak saat mendorong silinder.
- Untuk mendeteksi adanya dan posisi benda kerja.
- Untuk mengukur dan memonitor tekanan.
d. Saklar batas (limit switch).
Saklar batas (limit switch) diaktuasikan ketika suatu bagian mesin atau benda-benda kerja sedang dalam posisi tertentu. Secara normal, aktuasi diberlakukan dengan suatu gerakan. Saklar batas (limit switch) akan menggantikan kontak-kontak pada dasarnya dihubungkan sebagaimana yang disyaratkan sebagai suatu kontak yang terbuka secara normal, kontak yang tertutup secara normal atau perubahan kontak.
Gambar Konstruksi dan sambungan saklar batas
e. Saklar proksimitas (proximity switch)
Berbeda dengan Saklar batas (limit switch), saklar proksimitas (proximity switch) bekerja tanpa kontak langsung dengan objeknya dan tanpa gerakan mekanik. Sehingga, saklar proksimitas (proximity switch) bisa berumur panjang dan kinerja saklar tersebut sangat handal. Jenis saklar proksimitas (proximity switch) dibedakan sebagai berikut :
- Reed switch
- Proximity Switch Inductif
- Proximity Switch Capacitif
- Proximity Switch Optic
- Reed switc
Reed switch adalah saklar proksimitas yang bekerja secara kemagnitan, terdiri dari dua kontak yang diletakan didalam tabung gelas berisi gas. Medan magnit yang menyebabkan kedua kontak tersebut terhubung sehingga dapat mengalirkan arus listrik
Gambar Konstruksi dan sambungan Reed switch
Ada dua macam sensor elektronik sehubungan dengan polaritas dari tegangan output :
- Pada sensor switching positif, tegangan output adalah nol bila tidak ada objek yang terdeteksi didekatnya.
- Pada sensor switching negatif, tegangan sumber dipakai sebagai pemasok bila ada objek yang terdeteksi didekatnya.
f. Saklar tekanan mekanik.
Saklar tekanan mekanik digerakan secara mekanik karena adanya tekanan yang bekerja terhadap suatu permukaan silinder. Bila tekanan yang bekerja tersebut melebihi kekuatan pegas dari pegas balik, maka piston akan bergerak dan menjalankan kontak saklar
g. Saklar tekanan elektrik.
Saklar tekanan elektrik adalah sebagai pengganti dari pergerakan suatu kontak mekanik. Dengan memanfaatkan sensor yang peka tehadap gaya atau tekanan, selanjutnya sinyal dari sensor tersebut diproses oleh suatu rangkaian elektronik
h. Relay dan kontaktor.
Relay adalah suatu saklar yang digerakkan secara elektromagnetik. Bila sumber tegangan diberikan pada kumparan selenoid, maka akan terbangkit suatu medan elektromagnetik yang menakibatkan tertariknya armatur ke inti kumparan. Armature tersebut menggerakkan kontak relai apakah menutup atau membuka sesuai dengan perancangannya. Pegas akan mengembalikan armatur ke posisi semula jika arus listrik yang mengalir ke kumparan tidak ada.
Gambar Konstruksi relay
Pada sistem kontak elektropneumatik, relay digunakan untuk fungsi-fungsi sebagai berikut :
- Penggandaan sinyal.
- Menunda dan mengkonversikan sinyal.
- Menggabungkan informasi
- Mengisolasi rangkaian kontrol dari rangkaian utama
Kontaktor
Kontaktor bekerjanya sama dengan relay. Ciri-ciri khusus dari kontaktor adalah :
- Kontak ganda.
- Kontak tindakan posistif.
Ciri-ciri lain untuk memungkinkan kontaktor menghubungkan arus lebih besar dari pada pada relay.
Gambar Kontruksi kontaktor
Kontaktor memiliki beberapa elemen kontak, biasanya empat sampai sepuluh. Kontaktor sama halnya dengan relay ada bermacam-macam jenis gabungan kontak, kontak normal tertutup, kontak normal terbuka, kontak perubahan, kontak bantu. Kontaktor yang dilengkapi dengan kontak-kontak utama dan bantu dinamakan kontaktor tenaga. Kontaktor digunakan untuk aplikasi sebagai berikut :
- Daya dari 4 sampai 30 KW.
- Fungsi kontrol yang dilakukan oleh kontak bantu.
Dalam pengontrolan elektropneumatik, arus listrik dan daya yang dikontrol rendah, karena alasan ini hanya kontak bantu yang digunakan, sehingga kontaktor tenaga tidak digunakan.
Soal :
- Sebutkan keunggulan saklar proximitas dibanding dengan saklar limit switch
- Tuliskan tujuan utama pengontrolan pneumatik sensor !.
- Tuliskan perbedaan tombol normaly close dengan tombol normali open
- Mengapa regulator tegangan pada output dari unit catu daya diperlukan ?.
- Tuliskan beberapa fungsi dari kontak elektropneumatik relay ?.
- Sebutkan perbedaan antara relay dengan kontaktor
Belajar dengan Eksperimen 