Diagram Elektrik Industri

8/16/2019 Diagram Elektrik Industri

1/6

Departemen Teknik Industri FTI-ITB

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi

Diagram Elektrik Industri

Laboratorium Sistem Produksiwww.lspitb.org

©2005

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 2 2


Hasil Pembelajaran

• Umum Mahasiwa mampu untuk melakukan proses perancangan

sistem otomasi, sistem mesin NC, serta merancang dan

mengimplementasikan sistem kontrol logika.

• Khusus Memahami jenis-jenis diagram elektrik serta mampu

membaca dan membuat diagram elektrik



Diagram Elektrik Industri

1. Ladder Diagrams

• Ladder Diagram adalahsebuah representasi skematisdari sirkit elektrik. Terdapatdua buah jalur listrik yang

terhubung ke sumber listrik,dan berbagai sirkit terhubungdiantaranya.

• Ladder diagram bukanmerupakan representasi fisik.Komponen elektrik dankonduktor disusunberdasarkan fungsielektriknya dalam sirkit, dandigambarkan secara skematis.Tujuan dari ladder diagramuntuk menyederhanakanpembacaan suatu sirkitelektrik.

LOADTarget

L1

L2

Sensor

Power Line



Garis Tipis menunjukkan

rangkaian pengendali

M OL

M OL

M OL

M

OL

L3

L2

L1

3-phase

motor

Peralatan

Pengendali

T1

T2

T3

Garis Tebal menunjukkan

randkaian daya

Persilangan

terhubung

Garis Tipis dan Garis Tebal

• Dalam suatu diagram elektrik,terdapat garis tebal dan garistipis.

• Garis tebal menunjukkankonduktor yang membawa

listrik bertegangan tinggi,seperti jalur listrik utama.

• Garis tipis menunjukkan sirkitpengendali seperti switches(saklar), timers, dan relays.

• Persilangan Konduktor yang melewati

rangkaian dan tidakmelakukan kontak ditandaidengan persilangan tanpa

titik, sedangkan sebaliknya,ditandai dengan persilangandengan titik tebal.


2/6



Sirkit Daya & Sirkit Kontrol

• Skema elektrik dipisahkan menjadi dua bagian,yaitu sirkit daya ( power circuit ) dan sirkitpengendali (control circuit ).

• Tujuan pemisahan untuk memungkinkan prosespengendalian mesin tanpa menggunakanperalatan yang berarus tinggi (kecuali kontaktor(penghubung) dan kabel).

• Peralatan seperti kontaktor, motor ataupunbeban lainnya yang berarus besar dapatdikendalikan dengan menggunakan sistemkendali yang hanya memerlukan tegangan dan

arus kecil. Sirkit daya menyediakan daya buatmotor, sedangkan sirkit pengendali menyediakandaya untuk sistem kendali.



Penamaan Komponen: Huruf dan Angka

• Untuk memudahkan dalammengenal danmengidentifikasi komponen-komponen elektrik yang ada

dalam rangkaian, diberikanpenomoran / penamaan padakomponen-komponen.

CR

CR4

CR1

M1

OL

CR2 M1

M2

OL

CR3

M3

OL

CR - Control RelayM1 - Starter #1M2 - Starter #2M3 - Starter #3

L1 L2

Beban (load) adalah peralatan elektrik

dalam jalur atau ladder diagram yang

menggunakan energi listrik dari L1 ke L2.

Control Relays, Solenoida, pilot lights

adalah merupakan contoh dari beban.

Perhatian! Minimum harus terdapat 1

beban dalam satu anak tangga, tanpabeban di anak tangga akan mengakibatkan

terjadinya hubungan pendek (short circuit)

antara L1 dan L2.




L1 L2

120 V - Power Line

120 V - Pilot Light

120 V - Solenoid

Semua beban harus terhubung satu

sisinya ke L2.

Tidak terdapat lebih dari satu beban pada

satu anak tangga.

Jika diinginkan lebih dari satu beban yang

dihubungkan ke jalur sirkit, maka beban

tersebut harus dihubungkan secara

paralel. Hal ini adalah untuk menjamin

bahwa semua beban mendapatkan suplai

tegangan yang sama.

Beban-beban dalam sirkit dioperasikan

oleh peralatan kendali seperti switches,pushbuttons, limit switches dan pressure

switches.




L1

L2

PL1

SW 1

Komponen pengendali terhubung

diantara L1 dan beban

L1

L2

PL1

SW 1

L1 L

2

PL1

SW 1SW 2

SW 2

Komponen pengendali OFFdipasang seri

Komponen pengendali ON dipasang

paralel

Peralatan kendali terhubung antara L1 dan

beban.

Semua peralatan kendali STOP atau OFF

tambahan harus dihubungkan secara seri.

Semua peralatan kendali START atau ON

harus dihubungkan secara paralel.


3/6



Penomoran Kabel: Angka

1 CR-1

1 CR

1 CR-2

1 LS

Cycle Start

Reverse

Piston FWD CR

SOL A

Piston FWD SOL

2

21

1

3 4 5

6

1

2

3

Untuk memudahkan dalam mengidentifikasi letak dari peralatan elektrik

dalam ladder diagram, maka dipergunakan angka untuk penomoran lokasi

kabel dan juga lokasi skema, tiap garis atau anak tangga diberikan angka,

mulai dari atas ke bawah.



Fungsi Mekanik: Garis Terputus-putus

F

FSTOP

FWD

R

F

R

R

REV

penekanan terhadap salah satu tombol akan menghubungkan 1 set kontak,

dan mematikan lainnya. Sedangkan garis terputus yang menghubungkan

kumparan F dan R menandakan bahwa keduanya saling mengunci satudengan 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.

Garis terputus-putus

menunjukkan fungsi mekanik,

dan bukan konduktor elektrik.

Pada gambar terlihat bahwa

garis terputus vertikal pada

forward dan reverse pushbutton

menandakan bahwa status

kondisi Normally Closed dan

Normally Open terhubung secara

mekanik, oleh karena itu,



Grounded Circuit

Transformator

Sumber Daya

Titik Grounded

Yang Benar

Fuse

STOP

M1

STARTM

L1

L2

Jika sirkit kendali mendapatkan

daya dari sirkit dasar (grounded

circuit), maka sirkit ini harus

dihubungkan ke bumi, sehingga

arus balik dari ground di sirkit

kendali tidak menghidupkan

motor atau membuat tombolSTOP atau kendali menjadi tidak

berfungsi. Perhatikan pada

gambar di bawah ini. Ketika sirkit

bekerja, maka bagian sirkit yang

berada di sisi sebelah kiri dari

kumparan M merupakan sirkit

yang tidak di-grounded, atau

disebut juga sebagai "sisi aktif

(hot leg)". Oleh karena itu, setiap

hubungan pendek ke groundpada sisi ini akan memutuskan

sikring dari kendali transformer



Grounded Circuit

Transformator

Sumber Daya

Titik Grounded

yang salah

Fuse

STOP

M1

START

M

L1

L2

Fault

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, tapi 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.


4/6



L1

L2

L3

Motor

T1

T2

T3

T1

T2

T3

A

A

13

2

OL

1, 2, or 3 OL

Kontak

Alarm

2. Diagram Pengkawatan (Wiring Diagrams)

Wiring diagram menunjukkan koneksi aktual dan

lokasi fisik sebenarnya dari semua komponen dalam

suatu sirkit. Kumparan, sambungan, motor dan

sejenisnya diperlihatkan sesuai dengan posisi

nyatanya yang akan dijumpai pada saat instalasi.Diagram ini sangat berguna dalam menyambung

peralatan-peralatan, dan juga dalam melacak

kesalahan-kesalahan.

Bisa dijumpai pada penutup dari suatu peralatan

elektrik, misalnya saja pada penutup dari penghidup

motor magnetik. Contoh: Lihat gambar.

Untuk sirkit yang kecil, akan lebih menguntungkan

untuk menggunakan diagram fisik seperti inidibandingkan dengan diagram skematis. Akan lebih

mudah untuk mengidentifikasi lokasi terminal dan

kabel dari diagram fisik.



Electric chain hoist Wiring Diagram



Counduit Layout Diagram(diagram penampang saluran)

• Counduit Layout Diagram (diagram penampang saluran) menunjukkantempat mulai dan berhentinya aliran elektrik dan menunjukkan secara

jelas jalur yang dilalui oleh masing-masing aliran dari satu titik ke titiklainnya. Bersamaan dengan diagram ini juga disertakan informasimengenai informasi saluran dan kabel, baik jumlah, ukuran, fungsi,layanan dan juga jumlah kabel dalam saluran.



Diagram koneksi (Connections Diagram)

C1

M

C3

C3

C3Pump

T1

T2

T3

T1 T2 T3

OLOL

M

L1 L2 L3

M

C2C 3 C 1

PushbuttonStation

Combination

magnetic

starter

C1

C3

C2

Diagram koneksi (Connections

Diagram) menunjukkan koneksi fisik

dan pengkabelan yang termasuk dalam

konstruksi peralatan elektrik. Contohnya

dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar ini menunjukkan diagram

koneksi dari 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.


5/6



Diagram Rangkaian Perencanaan

C1 C3

C3C3Pump

T1

T2

T3

T1 T2 T3 C2 C3C1

L1 L2 L3

Combinationmagnetic

starter

Pushbutton

Station

C1

C3

C2

Diagram Rangkaian Perencanaan

untuk membantu dalam

menginstalasi ataupun melacak

kabel dalam proses instalasi yang

kompleks, maka diagramrangkaian perencanaan sering

digunakan. Gambar ini jarang

menunjukkan detail dari papan

panel, peralatan perkabelan dan

biasanya hanya menunjukkan

pengkabelan dari papan terminal,

papan panel dan peralatan

lainnya. Gambar berikut ini

merupakan contoh dari diagram

ini. Pada gambar dapat dilihatbahwa gambar merupakan

penyederhanaan dari gambar di

atas.



3. Diagram Garis dan Blok (Single-Line and Block Diagrams)

Supply

Feeder disconnecting means

Feeder overcurrent protection

Splitter

Motor branch circuit disconnecting

means

Motor branch circuit overcurrent

protection

Motor branch circuit conductors

Motor branch disconnecting means

Remote Control

Motor Starter

Motor overload protectionUnder-voltage protection

Motor disconnecting means

Motor overheating protection

Single Line Diagram menawarkan

kesederhanaan yang lebih dibandingkan

yang lainnya, dimana diagram ini tidak

memperhatikan fungsi-fungsi pembantuyang ada.

Diagram ini, seperti terlihat pada gambar

di samping banyak digunakan oleh

pembuat peralatan pengendali motor

sebagai langkah untuk mempelajari

instalasi pengendali motor.

Yang ditunjukkan dalam diagram ini

hanyalah bagian / peralatan penting saja.

Single Line Diagram juga sering dipakai

untuk menunjukkan saklar utama, dan

perancangan peralatan saklar



Contoh lain dari Single Line Diagram

MTR

Fused

Switch

MTR MTR MTR

Line

Starters

DistributionCenter

Lighting

transformers

Main

transformer

bank

Circuit breaker



Diagram Blok (Block Diagram)

• Diagram Blok (Block Diagram) menunjukkan sebagian besar daribagian satu sistem elektronik ataupun elektrik yang kompleksyang disajikan dalam bentuk blok. Dalam diagram ini komponenindividu dan kabel tidak diperlihatkan, dimana masing-masingblok mewakili sirkit elektrik yang memiliki suatu fungsi tertentu.


6/6



Magnetic Motor Control Circuit

M31

L1

L2

Pilot

device

M

M

Two wires

2

3

L1

L2 L3

OL

T3

T2

T1

Control device such asthermostat, f loat switch,or pressure switch

Rangkaian pengendali motor magnetik ini terbagi

menjadi dua tipe dasar, yaitu tipe 2 kabel dan

tipe 3 kabel. Tipe 2 kabel ini menggunakan

perangkat utama tipe maintained-contact untuk

menghasilkan low voltage release (LVR). Berikut

ini merupakan salah satu contoh dari tipe 2

kabel. Perhatikan bahwa selama rangkaian ini

tertutup, maka daya dapat disalurkan ke dalam

kumparan dari pengendali. Jika motor berhenti

karena adanya interupsi daya (berhentinya catu

daya), maka peralatan kendali 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 kipaspengisap, pompa, dimana sifat menghidupkan

kembali secara otomatis diperlukan, dan tidak

ada kemungkinan untuk mencelakakan

operator/ orang pada saat peralatan hidup

kembali setelah kehilangan daya



Magnetic Motor Control Circuit

M

M

Three

wires

2

3

L1

L2 L3

OL

T3

T2

T1

STOP

START

Push Button Station

MMMM

OL

(1)

M

OL

L1 L2

STARTSTOP

M

321

Tipe 3 kabel menggunakan peralatan utama

momentary-contact dan holding circuit contact

untuk menghasilkan low voltage protection

(LVP). Ini berarti penghidup akan mati jika tiba-

tiba terjadi kehilangan daya. Contoh yang

paling umum adalah saklar start-stop, saklar

tekan seperti yang terlihat pada gambar di

bawah ini. Rangkaian pengontrol akan lengkap

/ tertutup jika tombol stop dan juga 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 secaraotomatis setelah terjadi pemutusan daya

listrik. Tipe ini digunakan jika dirasakan

penghidupan kembali dapat menyebabkankecelakaan.



Tugas 2

• Lihat di bulletin board LSP http://board.lspitb.org

Documents

Diagram Elektrik Industri