Thursday, May 17, 2012

DIAGRAM PADA PROSES PNEUMATIK


1. Direct Actuation untuk Single Acting Cylinder

Photobucket


Apabila katup 3/2 NC dengan pushbutton ditekan, maka single acting cylinder akan maju. Dan apabila pushbutton dilepas, silinder akan mundur.



2. Indirect Actuation untuk Single Acting Cylinder


Photobucket


Cara kerjanya sama seperti latihan pertama. Yang membedakan adalah pada latihan 1 pushbutton langsung digunakan untuk memajukan single acting cylinder, sedangkan untuk latihan yang kedua, pushbutton hanya memberi sinyal pada katup 3/2 NC single pilot agar slinder maju.



3. Direct Actuation untuk Double Acting Cylinder


Photobucket


Apabila pushbutton 1 ditekan, maka silinder maju dan apabila pushbutton 2 ditekan silinder mundur.



4. Indirect Actuation untuk Double Acting Cylinder


Photobucket


Cara kerja hampir sama dengan latihan sebelumnya...... Yang membedakan adalah pushbutton 1 digunakan untuk memberi sinyal agar silinder maju dan pushbutton 2 digunakan untuk memberi sinyal agar silinder mundur. Pada rangkaian ini menggunakan tambahan katup 5/2 (5/2 way directional control valves) untuk membuat kontrol secara tidak langsung.
Posisi silinder pada saat berhenti, baik didepan maupun dibelakang kondisinya sangat kuat, berbeda dengan kontrol secara langsung.

5. Aplikasi Shutle Valve dalam rangkaian Pneumatik

Photobucket

Untuk membuat Double Acting Cylinder bisa maju ada dua pilihan pushbutton. Pushbutton 1 atau 2. Apabila dua-duanya dilepas, silinder akan mundur.

6. Aplikasi Dual Pressure Valve (AND function) dalam rangkaian Pneumatik

Photobucket

Untuk membuat Double Acting Cylinder maju, syaratnya dua buah pushbutton harus ditekan bersama-sama. Salah satu pushbutton dilepas, silinder akan kembali keposisi semula.

7. Kombinasi shutle valve dan dual pressure valve

Photobucket

Untuk membuat silinder maju ada dua pilihan, silinder satu atau silinder dua. Apabila silinder berada diujung penuh dan pushbutton tiga ditekan silinder mundur.
Kecepatan maju mundur silinder bisa diatur.

8. Gerakan Silinder secara kontinue (continue cycle)

Photobucket

Apabila katup 3/2 dengan selector switch diaktifkan, maka double acting cylinder bergerak maju mundur secara continue. Dan apabila selector switch di matikan, silinder akan kembali ke posisi semula.

Katup Kontrol Arah (KKA) Pneumatik



Katup kontrol arah adalah alat atau instrumentasi pneumatic yang berfungsi sebagai switch/saklar aliran udara. Pensaklaran yang diaplikasikan memiliki banyak sistem, diantaranya memakai coil selenoid, penggerak tangan atau mekanik lain. KKA juga difungsikan sebagai serangkaian fungsi logika atau timer pneumatik. Penggambaran simbol KKA pada sistem peumatik
1. Simbol
Cara membaca simbol katup pneumatik sebagai berikut :
Simbol-simbol katup kontrol arah sebagai berikut :
2. Penomoran pada Lubang
Sistem penomoran yang digunakan untuk menandai KKA sesuai dengan DIN ISO 5599. Sistem
huruf terdahulu digunakan dan sistem penomoran dijelaskan sebagai berikut :
3. Metode Pengaktifan
Metode pengaktifan KKA bergantung pada tugas yang diperlukan . Jenis pengaktifan bervariasi ,
seperti secara mekanis, pneumatis, elektris dan kombinasi dari semuanya. Simbol metode pengaktifan
diuraikan dalam standar DIN 1219 berikut ini :

Contoh Simbol Aplikasi KKA sebagai berikut:


Contoh solenoid valve/katup kontrol arah

Actuator Cylinder
Actuator cylinder adalah katup yang digunakan untuk menggerakkan beban berat. Memiliki 2 type, single action dan double action. Single action dimana pergerakan batang aktuator setengahnyadilakukan oleh pegas, sedangkan double action dua pergerakan keluar dan kedalam sama2 dilakukan oleh pneumatic.
Berikut ini adalah symbol dan gambar aktuator
System single action, input di bagian belakang pneumatic akan mendorong batang keluar. Jika udara pneumatic off maka batang kembali kebelakang dengan pegas
System double action, dua input pneumatic digunakan untuk mendorong batang keluar dan kedalam


Berikut ini tabel jenis cylinder lengkap

Check Valve
Merupakan valve dengan mekanisme nonreturn, sistem pegas dan katupnya hanya memperbolehkan aliran udara lewat dengan satu arah saja. Check valve ini banyak digunakan pada rangkaian pengaman2 pneumatic.
Symbol dari chek valve adalah sebagai berikut
Contoh chek valve adalah sebagai berikut:

Valve Aplikasi Khusus
Valve aplikasi khusus yaitu valve OR, valve AND, valve quick exhaust, flow control valve, regulator control valve

  • valve OR memiliki fungsi kerja OR dimana bila salah satu inputnya aktif maka output akan aktif
  • valve AND memiliki fungsi kerja AND dimana mengharuskan semua inputnya aktif untuk mengaktifkan output
  • valve quick exhaust untuk melakukan pembuangan udara yang cepat bila input tanpa udara
  • flow control valve digunakan untuk mengatur aliran udara yang masuk ke dalam jalur pneumatic
  • regulator control valve, berfungsi sama dengan flow control valve tetapi memiliki tambahan mekanisme non return valve

Sistem Sumber Udara Pneumatic
Sumber udara pneumatic merupakan perangkat yang menghasilkan udara pneumatic berserta perangkat yang ada pada jalur udara pneumatic.
  • Penyedia udara/Kompressor adalah mesin yang menghasilkan udara pneumatic dengan tekanan kerja yang dipakai dalam sistem pneumatic (2,5 ~ 7 bar)
  • Tangki atau pengumpul udara/header berupa sistem pengumpul udara pneumatic (storage) sementara sebelum distribusi
  • Filter digunakan untuk menyaring udara pneumatic dari kotoran. Penyaring filter ini disesuaikan dengan kebutuhan udara pneumatic
  • Driyer /pengering digunakan untuk mengeringkan udara pneumatic dari uap air
  • Pemisah air, sistem pemisah air ini biasanya dibuat dalam suatu sistem yang lengkap dengan pressure regulator. Digunakan untuk memisahkan kadar air dalam udara pneumatic
  • System pelumas, digunakan untuk aplikasi kusus terhadap instrumentasi pneumatic
  • Meter pneumatic /manometer berupa indikator tekanan pada suatu jalur atau tangki pneumatic
  • Sumber tekanan berupa terminal dari suatu header atau jalur lain

Perancangan Sistem Kontrol Pneumatik
Dalam suatu sistem kontrol pneumatik terdapat arsitektur dan bagian-bagian yang menyangkut fungsi kerja alat tersebut. Perancangan sistem kontrol pneumatik mengacu pada diagram alir sistem

Diagram alir
Diagram rangkaian harus digambar dengan tata cara penggambaran yang
benar. Karena hal ini akan memudahkan seseorang untuk membaca rangkaian ,
sehingga mempermudah pada saat merangkai atau mencari kesalahan sistem
pneumatik.
Tata letak komponen diagram rangkaian harus disesuaikan dengan
diagram alir dari mata rantai kontrol yaitu sebuah sinyal harus mulai mengalir dari
bawah menuju ke atas dari gambar rangkaian. Elemen yang dibutuhkan untuk
catu daya akan digambarkan pada bagian bawah rangkaian secara simbol
sederhana atau komponen penuh dapat digunakan. Pada rangkaian yang lebih
luas , bagian catu daya seperti unit pemelihara, katup pemutus dan berbagai
distribusi sambungan dapat digambarkan tersendiri.
Diagram alir mata rantai kontrol dan elemen-elemennya digambarkan
sebagai berikut :


Tata Letak Rangkaian
Yang dimaksud tata letak rangkaian adalah diagram rangkaian harus
digambar tanpa mempertimbangkan lokasi tiap elemen yang diaktifkan secara
fisik. Dianjurkan bahwa semua silinder dan katup kontrol arah digambarkan
secara horisontal dengan silinder bergerak dari kiri ke kanan, sehingga rangkaian
lebih mudah dimengerti.
Contoh :
Batang piston silinder kerja ganda bergerak keluar jika tombol tekan atau
pedal kaki ditekan. Batang piston kembali ke posisi awal setelah keluar penuh
dan tekanan pada tombol atau pedal kaki dilepas.
Masalah di atas dipecahkan oleh rangkaian kontrol dengan tata letak
gambar diagram berikut ini.

Gambar 1.2 menunjukkan perbedaan antara posisi gambar dengan lokasi
benda/elemen sesungguhnya. Pada praktiknya katup V1 terletak pada posisi
akhir langkah keluar silinder. Pada diagram rangkaian elemen V1 digambar pada
tingkat sinyal masukan dan tidak mencerminkan posisi katup. Penandaan V1
pada posisi silinder keluar penuh menunjukkan posisi sesungguhnya dari katup
V1 tersebut.
Diagram rangkaian memperlihatkan aliran sinyal dan hubungan antara
komponen dan lubang saluran udara. Diagram rangkaian tidak menjelaskan tata
letak komponen secara mekanik.
Rangkaian digambar dengan aliran energi dari bawah ke atas. Yang
terdapat dalam rangkaian meliputi sumber energi, masukan sinyal, pengolah
sinyal, elemen kontrol akhir dan elemen penggerak (aktuator). Posisi katup
pembatas ditandai pada aktuator.
Jika kontrol rumit dan terdiri dari beberapa elemen kerja, rangkaian kontrol
harus dibagi ke dalam rangkaian rantai kontrol yang terpisah. Satu rantai dapat
dibentuk untuk setiap fungsi grup. Kalau mungkin, rantai-rantai ini sebaiknya
disusun berdampingan dalam urutan yang sama dengan gerakan langkah
operasinya.

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 12


Contoh Soal UAS:


Problem I. Jika tombol start push button diaktifkan solenoid Y1 energized kemudian menghubungkan port 1 dan 4 dari katup solenoid 5/2 solenoid. Hasilnya, silinder pneumatic melakukan gerakan maju. Pada saat silinder mencapai maskimum, sensor A1 aktif, selnajutnya relay K1 energized. Pada relay K1 energize, kontak K1 bertukar dari posisi NO ke posisi NC dan solenoid Y2 energized. Pada saat solenoid Y2 energize, port 1 dihubungkan ke port 2 pada katup solenoid 5/2. koneksi antara port 1 ke port 2 memundurkan silinder ke posisi awalnya. Contoh soal yang mirip akan diberikan dalam UAS dimana suatu diagram lengkap tanpa label komponen akan diberikan. Selanjutnya, peserta ujian diminta untuk memberikan label yang benar pada komponen-komponen dan menjelaskan kerja sistim secara lengkap dengan menggunakan standar label komponen yang telah dibuat.
pneumatik_fig33
Gambar 1. Sistim silinder tunggal

Problem II.Jika tombol push button Set diaktifkan relay K2 energize dan lampu menyala (Perhatikan bahwa tombol push buton Reset digunakan dengan konfigurasi koneksi Normal Closed (NO)). Setelah relay K2 energize, kontak K2 terhubung dan
solenoid Y3 energize. Selanjutnya, port 1 terhubung ke port 2 pada katup solenoid 3/2 solenoid dengan spring returns. Hasilnya, silinder bergerak maju hingga posisi maksimumnya. Silinder ditahan pada posisi memanjang hingga tombol [ush button Reset diaktifkan. Rangkaian ini menggunakan prinsip dasar rangkaian latching dimana kondisi Set dikunci hingga sinyal Reset diberikan.
Problem ini dapat menjadi salah satu soal UAS, dimana peserta diminta untuk menggambarkan rangkaian lengkap, baik untuk bagian pneumatik maupun the elektro-pneumatik. Selanjutnya, diminta juga untuk memberikan label yang sesuai untuk semua komponen dan menjelaskan dengan lengkap urutan operasi dari sistim.

pneumatik_fig34
Gambar 34. Rangkaian Set dan Reset dengan Single Acting Cylinder

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 11


Diagram Displacement-Step (D-S) Sistim 2 Silinder (lanjutan)

pneumatik_fig30

Gambar 30. Diagram Rangkaian - Langkah 1 (atas) & Langkah 2 (bawah)

pneumatik_fig31

Gambar 31. Diagram Rangkaian - Langkah 4 (atas) & Langkah 5 (bawah)

pneumatik_fig32

Gambar 32. Diagram Rangkaian - Langkah 5 (selesai)

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 10


Diagram Displacement-Step (D-S) Sistim 2 Silinder

pneumatik_fig26

Gambar 26. Diagram Displacement-Step (D-S)


Urut-urutan Gerakan Silinder
Langkah 1: 1S1 dan 2S1 diaktifkan Silinder 1A maju
Langkah 2: 1S3 diaktifkan Silinder 2A maju
Langkah 3: 2S2 diaktifkan Silinder 1A mundur
Langkah 4: 1S2 diaktifkan Silinder 2A mundur
Langkah 5: 2S1 diaktifkan Kembali ke Posisi Awal (Langkah 1)

pneumatik_fig27

Gambar 27. Urut-urutan kerja sistim 2 silinder
pneumatik_fig28
Gambar 28. Aplikasi sistim dengan 2 silinder pneumatik
pneumatik_fig29

Gambar 29. Diagram Rangkaian– Posisi Awal

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 9


Rantai Kendali Sistim Pneumatik

pneumatik_fig23
Gambar 23. Contoh Rantai Kendali Sistim Pneumatik
Catatan:
  • Power component (1A): komponen penggerak
  • Control element (1V2): elemen kendali
  • Processing element (1V1): elemen pemrosesan
  • Input element (1S1, 1S2, 1S3): elemen-elemen masukan
  • Supply element (0Z, 0S): elemen-elemen pemasok udara bertekanan
pneumatik_fig24
Gambar 24. Perbandingan Aliran Informasi antara Sistim Pneumatik dengan Sistim Elektronik
pneumatik_fig25
Gambar 25. Standar garis sinyal pada diagram D-S

Sistim Pneumatik dan Hidrolik - Kuliah 8


Sensor Mekanis / Katup Roller

pneumatik_fig20

Gambar 20. Katup Diaktifkan dengan Roller

Keterangan:
  • Gambar 20 (a) Katup normal roller
  • Gambar 20 (b) Katup idle return roller
pneumatik_fig21
Gambar 21. Aplikasi Katup Push-button3/2 dan katup 3/2 air piloted – spring return untuk menggerakan silinder pneumatic (indirect drive)
Keterangan :
Gambar 21 (atas) push-button belum diaktifkan, (bawah) push-button diaktifkan.
Gambar 21 menunjukan cara pengendalian gerakan silinder pneumatic secara tidak langsung (indirect dirive) dimana elemen 1.1 katup 3/2 spring return berfungsi sebagai elemen kendali arah bagi gerakan maju mundur silinder sebagai akibat komando yang diberikan dari penekanan katup push-button.
pneumatik_fig22
Gambar 22. Rangkaian Pneumatik Logika AND (atas) dan Logika OR (bawah)
Catatan:
  • Katup 1.6 pada Gambar 22 (A) adalah Katup Logika AND
  • Katup 1.6 pada Gambar 22 (B) adalah Katup Logika OR
Tabel Logika
Input X
Input Y
Output A (AND)
Output A (OR)
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1