Di industri, suatu proses produksi seringkali terdiri dari beberapa step atau tahapan yang berurutan, yang dilakukan secara otomatis. Pada prinsipnya urutan tahapan proses tesebut adalah pengaturan waktu kerja suatu bagian sistem. Pengaturan ini dilakukan oleh alat yang disebut Pewaktu (Timer).
Pengaturan waktu oleh Timer dapat dilakukan secara mekanik, elektronik atau dengan instruksi-instruksi program dalam PLC.
1. Pewaktu (Timer) Relay Mekanik
Pengaturan waktu secara mekanik dapat dilakukan secara tetap atau variabel, tergantung gerakan kontak ketika koil diberi energi, melepaskan energi atau keduanya. Dalam diagram ladder, pewaktu ini disebut sebagai timing relay.
Timing relay mekanik menggunakan pneumatik untuk menunda waktu dengan cara mengontrol tekanan udara suatu lubang (orifice) selama tabung akumulator (bellow) mengembang atau mengempis. Penundaan waktu dilakukan dengan meng-set posisi jarum valve untuk mengubah besarnya gesekan orifice.
Relay pewaktu pneumatik ini memberikan pilihan waktu tunda ON atau OFF antara 0.05 detik hingga 180 detik, dengan akurasi ± 10% dari set waktu keseluruhan. Setting ini sering bergeser, maka harus dilakukan pengesetan lagi secara periodik. Relay ini juga tersedia untuk tegangan AC dan DC, dengan arus antara 6-12 ampere dan tegangan antara 120-600 volt.
Gambar 11.50 : Simbol Rangkaian untuk Relay
Contoh kasus: Sebuah sistem menggunakan motor yang harus mulai bekerja 10 detik setelah tombol Push Button START ditekan, dan akan berhenti jika tombol Push Button untuk STOP ditekan. Diagram Ladder untuk pengaturan kerja motor ini ditunjukkan pada Gambar 11-48. TMR1-1 adalahPush Button (PB) yang akan terhubung (kontak/ON) dalam waktu sesaat saja; TMR1-2 adalah kontak yang telah diprogram untuk ON beberapa waktu kemudian setelah tombol Start ditekan. Dalam kasus ini tombol tsb diprogram untuk mulai ON 10 detik setelah PB Start ditekan.
Relay penunda waktu kontak tersedia dalam berbagai moda, seperti ditunjukkan pada Gambar 11.49 berikut ini. Pada dasarnya terdapat relay yang hanya kontak sesaat saja, dan ada juga relay akan bekerja (ON/OFF) selama waktu tertentu.
Gambar 11.51: Diagram Ladder Relay untuk kasus pengaturan kerja motor
Gambar 11.52: Macam-macam Timing Relay
1) Timed Contact
On Delay Timing Relay
Normally Open, Timed Closed (NOTC)
Setelah koil dari relay diberi catu, kontak NO masih tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka (off) menjadi tertutup (on) dan akan tetap tertutup selama relay mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka relay akan kembali terbuka.
Normally Closed, Timed Open (NOTC)
Setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC masih tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup (off) menjadi terbuka (on) dan akan tetap terbuka selama relay mendapat catu daya. Jika catu daya diputus, maka relay akan kembali tertutup.
Off Delay Timing Relay
Normally Open, Timed Open (NOTO)
Setelah koil dari relay diberi catu, kontak NO akan berubah status menjadi tertutup dan akan tetap tertutup selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap tertutup hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari tertutup menjadi terbuka.
Normally Closed, Timed Close (NOTO)
Setelah koil dari relay diberi catu, kontak NC akan berubah status menjadi terbuka dan akan tetap terbuka selama koil diberi catu. Saat catu daya diputus, kontak akan tetap terbuka hingga beberapa waktu tertentu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan otomatis berubah status dari terbuka menjadi tertutup.
2) Relay Kontak Sesaat
Relay jenis ini bekerja tidak tergantung pada proses waktu sepeti kontak pewaktu (timing Contact). Jika koil diberi energi, maka kontak akan berubah status (misalnya dari Off menjadi ON) , dan jika catu daya diputus, maka kontak akan kembali ke kondisi semula (Off).
Tip memilih Timing Relay
- Sesuaikan dengan waktu penundaan yang diperlukan
- Pilih relay relay dengan rentang waktu tunda sesuai dengan yang diperlukan mesin atau proses
- Jika perlu pilih relay yang dapat diatur waktu tundanya untuk sesuai dengan proses industri yang diperlukan
- Pilih relay yang dapat diset ulang waktu tundanya
- Untuk kebutuhan kontrol, pilih rating arus, konfigurasi relay dan jumlah kontakk waktu yang sesuai
2. Relay Pewaktu (Timer) Elektronik
Reay Pewaktu Elektronik lebih akurat dan dapat diulang kerjanya lebih cepat dibandingkan dengan relay pewaktu pneumatik, harganya juga lebih murah. Pada umumnya pewaktu elektronik memerlukan catu 24 hingga 48 VDC atau untuk jenis AC memerlukan catu 24 hingga 240 VAC. Relay elektronik terbuat dari bahan semi-konduktor dan dapat diatur waktu pensaklaran dari 0.05 detik hingga 60 jamdengan tingkat akurasi 5%, dan reliabilitas 0.2%.
Gambar 11.53: Timer Elektronik
Sedangkan relay multifungsi elektronik dasarnya adalah relay yang dikontrol dengan mikroprosesor, yang dapat menghasilkan fungsi pewktu 10 fungsi atau bahkan lebih banyak, dengan variasi pilihan ondelay atau off-delay lebih banyak, serta beberapa pilihan pulsa pada outputnya.
3. Instruksi-instruksi Pewaktu (Timer)
Instruksi Timer (pewaktu) pada PLC dapat berfungsi sebagai penunda waktu, baik on-delay maupun off-delay seperti pada peawktu mekanik atau pneumatik. Terdapat beberapa kelebihan Instruksi Timer PLC dibandingkan dengan Timer Mekanik Kelebihan tsb antara lain:
Kelebihan Timer PLC dibandinkan dengan Timer Mekanik atau Pneumatik:
Waktu penundaan dapat diubah dengan mudah melalui program, tanpa harus mengubah pengawatannya; akurasinya lebih tinggi dibandingkan pewaktu mekanik/pneumatik, karena penundaan waktu dapat dibangkitkan dari prosesor PLC sendiri.
Akurasi dari waktu tunda akan terpengaruh jika program terdiri dari banyak rang, sehingga waktu pemindaian nya memerlukan waktu relatif lama. Instruksi penundaan waktu ini harus dipelajari secara khusus, karena setiap vendor mempunyai gramatik instruksi yang berbeda.
Dimungkinkan untuk membuata Timer Bertingkat (Cascade Timer), yaitu sebuah Timer bekerja jika mendapat pemicu (trigger ) dari Timer sebelumnya. Timer bertingkat diperlukan jika waktu tunda yang diperlukan melebihi kemampuan waktu yang telah disediakan oleh sebuah Timer.
4. Melacak Gangguan Rang Ladder dengan Timer
Beberapa petunjuk dan prosedur sistematik untuk pelacakan kerusakan sistem PLC seperti dijelaskan pada bab sebelumnya dapatdigunakan. Pelacakan juga dapat dilakukan melalui instruksi PLC. Setiap vendor biasanya menyediakan fasilitas ini. Berikut ini akan dijelaskan cara melacak kerusakan Timer pada diagram ladder dengan menggunakan instruksi Temporary End.
1). Melacak kerusakan Timer pada Diagram Ladder
Kesulitan utama dalam melacak program timer dalam diagarm ladder adalah untuk meyakinkan bahwa timer itu yang terganggu, karena eksekusi selalu terjadi sangat cepat sehingga sulit diamati. Beberpa tip berikut dapat digunakan untuk mengatasinya:
- Lakukan pengujian dimulai dari urutan pertama, lalu tambahkan sebuah timer pada urutan berikutnya. Demikian seterusnya sampai seluruh urutan selesai dioperasikan.
- Jika waktu preset terlalu kecil, naikkan semua waktu dengan kenaikan yang sama, lalu lakukan pengujian.
2). Instruksi Temporary End (TND)
instruksi ini sangat berguna untuk melacak beberapa programm PLC, khususnya program Timer. Instruksi TND merupakan sebuah instruksi output. Berikut ini adalah salah satu penggunaan instruksi TND untuk melacak kerusakan pada kontrol robot pneumatik dua-as (dua sumbu).
Instruksi TDN adalah sebuah instruksi output, yang ditempatkan di output rang, digunakan untuk men-debug sebuah program. Jika logik sebelumnya benar, maka TDN mengehentikan kerja prosesor dalam memindai file sisa program yang sedang diuji, lalu meng-update I/O dan memulai memindai program utama dari rang ke 0. Jika instruksi TDN rang salah, maka prossesor akan terus memindai hinggainstruksi TDN berikutnya atau hingga terdapat instruksi END.
