PENGENALAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

PENGANTAR PLC

Dalam bidang industri penggunaan mesin otomatis dan pemrosesan secara otomatis merupakan hal yang umum. Sistem pengontrolan dengan elektromekanik yang menggunakan relay-relay mempunyai banyak kelemahan, diantaranya kontak-kontak yang dipakai mudah aus karena panas / terbakar atau karena hubung singkat, membutuhkan biaya yang besar saat instalasi, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem yang telah dibuat jika dikemudian hari dipertlukan modifikasi.
Dengan menggunakan PLC hal-hal ini dapat diatasi, karena sistem PLC mengintegrasikan berbagai macam komponen yang berdiri sendiri menjadi suatu sistem kendali terpadu dan dengan mudah merenovasi tanpa harus mengganti semua instrumen yang ada.

KONSEP PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)

Konsep dari PLC sesuai dengan namanya adalah sebagai berikut :

Programmable : menunjukkan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat.

Logic : menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secara aritmetik (ALU), yaitu melakukjan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi dan negasi.

Controller : menunjukkan kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

FUNGSI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)

Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya dapat dibagi secara umum dan khusus.
Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :

1. Kontrol Sekensial
PLC memroses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.

BAHASA PEMOGRAMAN

Terdapat banyak pilihan bahasa untuk membuat program dalam PLC. Masing-masing bahasa mempunyai keuntungan dan kerugian tergantung dari sudut pandang kita sebagai user / pemogram. Pada umumnya terdapat 2 bahasa pemograman sederhana dari PLC , yaitu pemograman diagram ladder dan bahasa instruction list. (mnemonic code).Diagram Ladder adalah bahasa yang dimiliki oleh setiap PLC.

LADDER DIAGRAM

Diagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya.
Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed contact, timer, counter, sequencer dll ditampilkan seperti dalam bentuk pictorial.
Dibawah kondisi yang benar, listrik dapat mengalir dari rel sebelah kiri ke rel sebelah kanan, jalur rel seperti ini disebut sebagai ladder line (garis tangga). Peraturan secara umum di dalam menggambarkan program ladder diagram adalah :

* Daya mengalir dari rel kiri ke rel kanan.
* Output koil tidak boleh dihubungkan secara langsung di rel sebelah kiri.
* Tidak ada kontak yang diletakkan disebelah kanan output coil.
* Hanya diperbolehkan satu output koil pada ladder line.

Dengan diagram ladder, gambar diatas direpresantisak menjadi

Gambar 1. Diagram Ladder

Diantar dua garis ini dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram disebut dengan satu rung. Input menggunakan symbol [ ] (kontak normally open) dan [/] (kontak normally close). Output mempunyai symbol ( ) yang terletak paling kanan.

Prinsip-prinsip Ladder Diagram PLC

Untuk memperlihatkan hubungan antara satu rangkaian fisik dengan ladder diagram yang mempresentasikannya, lihatlah rangkaian motor listrik pada gambar dibawah ini.
Motor dihubungkan ke sumber daya melalui 3 saklar yang dirangkai secara seri ditambah saklar over load sebagai pengaman. Motor akan menyala bila seluruh saklar dalam kondisi menutup.

Gambar 2. rangkaian start – stop motor

Kesimpulan :
* Ladder diagram tersusun dari dua garis vertical yang mewakili rel daya
* Diantara garis vertikal tersebut disusun garis horizontal yang disebut rung
(anak tangga) yang berfungsi untukmenempatkan komponen kontrol sistem.

Praktek memori Circuit (Latch)

Rangkaian yang bersifat mengingat kondisi sebelumnya seringkali dibutuhkan dalam kontrol logic. Pada rangkaian ini hasil keluaran dikunci (latching) dengan menggunakan kontak hasil keluaran itu sendiri, sehingga walaupun input sudah berubah, kondisi output tetap.

Gambar 3. Latching Circuit

OPERASI LOGIKA

1. Operasi Logika - OR

2. Operasi Logika - AND

3. Operasi Logika - NOR

4. Operasi Logika - EXOR

5. Operasi Logika - EXNOR

TIMER

Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan interval waktu yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melaui nilai setting (preset value). Timer tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa clock. Untuk pulsa clock sudah disediakan oleh pembuat PLC. Besarnya nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung pada nomor timer yang digunakan. Saat input timer ON maka timer mulai mencacah pulsa dari 0 sampai preset value. Bila sudah mencapai preset value maka akan mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.

COUNTER

Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.

Studi Kasus Pengaruh Medan ElektroMagnet Terhadap Kesehatan Manusia Pada Jaringan Tegangan Tinggi 150 KV Lubuk Alung - Pauh Limo

Deni Wahyudi

Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang

Abstrak

Jaringan listrik memancarkan radiasi medan magnet dan medan listrik. Keterpaparan yang lama dan kontinyu dapat mengganggu kesehatan dan merusak beberapa sistem/fungsi tubuh manusia seperti susunan syaraf pusat, fungsi reproduksi, dan fungsi darah. Pada kehidupan manusia dewasa ini, peralatan listrik makin banyak digunakan untuk memperoleh kemudahan maupun kenikmatan. Peran listrik makin banyak digunakan dalam berbagai prasarana kehidupan. Sehingga disekitar kita dikelilingi oleh medan elektromagnetik.

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui besarnya pengaruh medan elektromagnetik terhadap kesehatan. Beberapa penelitian menunjukkan pengaruh gelombang ini terhadap timbulnya kanker, terutama kanker darah ( Leukemia ) pada anak. Namun beberapa penelitian lain tidak dapat membuktikan adanya korelasi tersebut.

Keywords: Radiasi, Gelombang Elelktromagnetik, Kesehatan Manusia, saluran udara tegangan tinggi


1. Pendahuluan

Pembangunan jaringan saluran udara tegangan tinggi (SUTT) di Indonesia maupun di dunia tetap saja menjadi hal yang kontroversial. Terutama mengenai dampak medan listrik dan medan magnetnya.

Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan suatu penelitian dan kajian yang berkelanjutan untuk memberikan informasi yang jelas dan objektif kepada masyarakat, bahwa medan listrik dan medan magnet dibawah jaringan dan disekitar SUTT 150 KV di Lubuk Alung – Pauh Limo masih di bawah ambang batas yang telah ditetapkan oleh badan-badan dunia terkait seperti IRPA, WHO.

Di balik keandalan dan keberadaan SUTT 150 KV, kini telah membawa persoalan baru di masyarakat, persoalan yang diprediksi bahwa dampak medan listrik dan medan magnet yang ditimbulkan oleh SUTT 150 KV akan berdampak buruk terhadap kesehatan manusia, makhluk hidup serta lingkungannya. Persoalannya tidak sederhana walaupun badan-badan dunia terkait seperti IRPA, WHO, VDE telah member batasan dan menyatakan bahwa dampak medan elektromagnetik dibawah jaringan SUTT 150 KV dinyatakan aman. Bagi pemerintah Indonesia juga dipertegas dengan standarisasi SPLN 112-1994 mengenai ambang batas induksi medan listrik dan medan magnet. Tetapi sampai saat ini kenyataannya menunjukan bahwa masyarakat banyak masih mempertanyakan.

Didalam makalah ini akan disampaikan permasalahan definisi dari medan listrik, besar ambang batas medan listrik yang diperbolehkan berdasarkan standart internasional (WHO), hasil pengukuran riel dilapangan, perbandingan hasil perhitungan serta analisa contoh hasil pengukuran lapangan. Dengan uraian ini diharapkan masarakat lebih banyak mengenal dan mengetahui apa yang disebut medan listrik.

2. Teori

Medan listrik adalah suatu medan yang disebabkan oleh adanya muatan listrik yang representasi dalam dalam kehidupan sehari-hari berupa medan yang disebabkan oleh suatu benda yang bertegangan. Hal ini dengan jelas diterangkan dalam persamaan Maxwell I yang diturunkan dari hukum Gauss untuk medan listrik dan medan magnetik.

V = operator del (vektor differensial)
E = kuat medan listrik
D = kerapatan flux listrik
ρ = kerapatan muatan yang menyebabkan timbulnya D dan E
B = kerapatan fluks magnetik

Implementasi dari persamaan diatas dapat dilihat dari suatu konduktor transmisi yang bertegangan sebesar V dan arus yang mengalir sebesar I seperti gambar 1. Dari gambar tersebut terlihat bahwa:

Gambar 1 : Medan listrik E dan medan magnetik H

Gambar 2 : Besar dan arah medan listrik dibawah transmisi SUTT dengan;

(a) kondisi lapangan luas dan (b) ada pohon dan rumah


- Medan listrik E berawal dari suatu muatan (+) dan berakhir dimuatan (–) atau berawal dari benda yang bertegangan (+) dan berakhir pada benda bermuatan (–) atau tegangan nol seperti permukaan tanah (bidang ekipotensial).

- Medan magnetik H yang disebabkan oleh arus I selaku membuat lintasan tertutup tanpa peduli media apa yang dilalui.

Dari kedua pernyataan diatas tersebut terlihat bahwa terdapat perbedaan yang nyata antara medan listrik dan medan magnetik. Perbedaan tersebut adalah bahwa besar dan arah medan listrik E sangat dipengaruhi oleh benda-benda disekitarnya lebih-lebih yang bersifat konduktor, sedangkan medan magnetik H besar dan arah tidak dipengaruhi oleh benda disekitarnya.

Bila teori ini diterapkan pada medan listrik dan medan magnetik yang ditimbulkan oleh suatu transmisi tegangan tinggi terlihat bahwa, besar dan arah medan listrik dipengaruhi oleh benda disekitarnya (misalnya; rumah, pohon, kebun, dan lain-lain). Sedang untuk medan magnetik H tidaklah demikian halnya. Untuk lebih jelas dapat dilihat gambar 2.

Gaya Lorentz Telah kita bahas bahwa apabila kawat dialiri arus listrik maka akan menimbulkan medan magnet disekitarnya. Jadi gaya lorentz adalah gaya yang dialami kawat berarus listrik di dalam medan magnet. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya Lorentz dapat timbul dengan syarat sebagai berikut :

- Ada kawat pengahantar yang dialiri arus

- Penghantar berada di dalam medan magnet

Medan magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet "permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.

3. Cara Pengukuran Medan Elektromagnetic

Untuk membandingkan hasil perhitungan teoritis dengan pengukuran medan dilapangan, maka dilakukan pengukuran medan listrik dan medan magnet dialam terbuka dibawah jaringan SUTT 150 KV di daerah Lubuk Alung – Pauh Limo.

Daerah yang dipilih adalah daerah yang andongannya terrendah dan juga dibawahnya terdapat pemukiman penduduk, dan daerahnya tidak banyak rintangan medan.

Pengukuran dilakukan siang hari, dengan memakai alat ukur standar VTD/VLF Meter type HI-3604, tinggi pengukuran dipilih 1,4 m, yang mana ketinggian tersebut dianggap rata-rata tinggi orang Indonesia atau benda-benda yang mungkin terpajang didaerah sekitarnya. Pengukuran ini dilakukan pada daerah mendatar horizontal dari sisi pasha tengah (dianggap titik 0 meter) dengan patokan jarak masing-masing 2 meter, 4 meter kesamping phasa.


4. Hasil Data Pengukuran

Dibawah ini data-data pengukuran medan magnet dan medan listrik dari masing-masing tower didaerah Lubuk Alung – Pauh Limo (Deni Wahyudi dkk, 2010).

Hasil pengukuran dari dua daerah yang berbeda.

Tabel 1. Daerah perumahan dan kebun

Tabel 2. Sawah datar tanpa tanaman padi

Dari data hasil pengukuran seperti yang terlihat pada tabel 1, tampak bahwa medan listrik dititik setinggi 1 m diatas tanah yang dikelilingi oleh pohon atau rumah mempunyai E = 1,800 kV/m jauh lebih kecil dibandingkan dengan medan listrik dititik 1 m diatas tanah tanpa adanya rumah atau pohon E=2,150 kV/m.

Hal ini menjelaskan bahwa medan listrik disekitar rumah atau pohon bahkan didalam rumah selalu lebih kecil dibandingkan dengan daerah yang bebas tanpa rumah dan pohon.

Gambar 3. Situasi pengukuran dilakuakan di titik 0

Bahwa dalam penelitian ini pajanan medan listrik dan medan magnet dibawah jaringan SUTT 150 KVdi beberapa daerah di Lubuk Alung – Pauh Limo masih di bawah ambang batas aman. Sesuai dengan standar yang ditetapkan oleh WHO dan IRPA (International Radiation Protection Association).


Kesimpulan

Dari teori dan hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa:

1. Besar dan arah medan listrik dapat berubah bila terdapat objek lain yang mengganggu medan listrik tersebut. Karena objek pengganggu medan listrik tersebut umumnya bersifat konduktor (pohon, hewan, rumah, manusia) akan menghasilkan medan yang relatif lebih kecil dibandingkan tanpa gangguan.

2. Medan listrik disekitar dan didalam rumah sangat kecil yang berorde puluhan volt/m.

3. Dari semua hasil pengukuran , besar medan listrik dibawah transmisi 150 kV jauh dibawah standart WHO dan IRPA yaitu 5 kV/m.

4. Hasil pengukuran medan listrik dan medan magnet dilapangan menunjukan bahwa nilai data yang terukur jauh dibawah hasil data perhitungan, hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor seperti parameter pada perhitungan adalah parameter yang ideal, adanya reduksi medan seperti rumah, pepohonan, media tanah yang tidak datar serta tingkat akurasi dari alat ukur.


Daftar Pustaka

1. Salwin Anwar, Tumiran, T.Haryono, 1999, “Aplikasi Simulasi Muatan Diskret Pada Analisa Kuat Medan Elektromagnetik SUTT 500 KV dan Pengukuran di Lapangan” Prosending Seminar Nasional Teknik Tegangan Tinggi II FTE Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

2. Salwin Anwar, Zendra Permana Zein 1999, “Evaluasi teknis dan sosialisasi kepada masyarakat tentang dampak medan listrik dan medan magnet di bawah SUTT dan SUTET” Laporan Interim Tim Riset NAsional, Ditjen Listrik dan Pengembangan Energi-Jakarta.

3. Gandhi, OM P, Biological Effects &Medical Application of Electromagnetik Energi, Prentice Hall, 1990

4. Anies. Pengaruh pajanan medan elekromagnetik saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) 500 kV terhadap kesehatan penduduk di bawahnya. Disertasi Doktor. Universitas Negeri Jakarta, 2004.

5. Electric and Magnetic Fields measurement around Extra High Voltage transmission line, at Wast Jave Indonesia, Research Intitute of ITB 2000



AKSES LANGSUNG KE POLITEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO - PROGRAMSTUDI LISTRIK. KLIK INI