Pengertian,kelebihan dan kekurangan elektropneumatik

ELEKTRO PNEUMATIK

      A.  PENGERTIAN

Elektropneumatik pada hakekatnya terdiri dari dua sistem pengontrolan, yaitu sistem pneumatik dan elektropneumatik. Pengontrolan sistem pneumatic menggunakan sumber tenaga dari udara bertekanan, sehingga hemat biaya. Sedangkan sistem elektropneumatik menggunakan sumber tenaga disamping udara bertekanan, juga berasal dari sumber tenaga listrik dengan kapasitas tegangan dan daya yang relatif kecil. Dengan demikian kedua sistem pengontrolan ini sangat ekonomis.

    B.     PERBEDAAN

Perbedaan pneumatik dan elektro-pneumatik

PART	PNEUMATIK	ELEKTRO-PNEUMATIK
Actuating Device (output)	Cylinder	Cylinder
Processing element (processor signal)	Valve	Solenoid valve
Input elements (input signal)	Pneumatikal Limit Switch	Electrical limit switch
Energy Supply (source)	Compressor	Compressor, Voltage supply

Perbandingan pneumatik dan elektro-pneumatik

PNEUMATIK	ELEKTRO-PNEUMATIK
Variasi rangkaian terbatas	Lebih banyak variasi rangkaian
Tidak perlu menggunakan listrik	Memerlukan supply listrik
Butuh converter agar dapat dikendalikan oleh PLC dan mikroprosesor	Tidak butuh converter agar dapat dikendalikan melalui PLC dan mikroprosesor
Sistem kontrol sederhana	Sistem control lebih canggih

    C.     PRINSIP KERJA

Prinsip dasar kerja pneumatik :

Kompresor diaktifkan dengan cara menghidupkan penggerak mula umumnya motor listrik. Udara akan disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa bar. Untuk menyalurkan udara kempa ke seluruh sistem (sirkuit pneumatik) diperlukan unit pelayanan atau service unit yang terdiri dari penyaring (filter), pengatur tekanan (regulator) dan pelumas (lubrikator) bagi yang memerlukan. Service unit ini diperlukan karena udara kempa yang diperlukan di dalam sirkuit pneumatik harus benar-benar bersih, tekanan operasional pada umumnya hanyalah sekitar 6 bar. Selanjutnya udara kempa disalurkan dengan membuka katup pada service unit, kemudian menekan tombol katup pneumatik (katup pengarah) hingga udara kempa masuk ke dalam tabung pneumatik (silinder pneumatik kerja tunggal) dan akhirnya piston bergerak maju. 

Elektro pneumatik 
Pengembangan dari penumatik
Prinsip kerja : media kerja (tenaga penggerak = energi penumatik
Media kontrol = sinyal elektrik maupun elektronik

Prinsip Kerja

·         Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik.

·         Sinyal yang dikirimkan tadi akan menghasilkan medan elektromagnetik dan akan mengaktifkan katup pengatur arah sebagai elemen akhir pada rangkaian kerja pneumatik.

·         Media kerja pneumatik akan mengaktifkan elemen kerja pneumatik seperti motor pneumatik yang menjalankan system

    D.    KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN

Keuntungan Pneumatik :

Penggunaan udara kempa dalam sistim pneumatik memiliki beberapa keuntungan antara lain dapat disebutkan berikut ini :

• Ketersediaan yang tak terbatas, udara tersedia di alam sekitar kita dalam jumlah yang tanpa batas sepanjang waktu dan tempat.
• Mudah disalurkan, udara mudah disalurkan/pindahkan dari satu tempat ke tempat lain melalui pipa yang kecil, panjang dan berliku.
• Fleksibilitas temperatur, udara dapat fleksibel digunakan pada berbagai temperatur yang diperlukan, melalui peralatan yang dirancang untuk keadaan tertentu, bahkan dalam kondisi yang agak ekstrem udara masih dapat bekerja.
• Aman, udara dapat dibebani lebih dengan aman selain itu tidak mudah terbakar dan tidak terjadi hubungan singkat (kotsleiting) atau meledak sehingga proteksi terhadap kedua hal ini cukup mudah, berbeda dengan sistim elektrik yang dapat menimbulkan kostleting hingga kebakaran.
• Bersih, udara yang ada di sekitar kita cenderung bersih tanpa zat kimia yang berbahaya dengan jumlah kandungan pelumas yang dapat diminimalkan sehingga sistem pneumatik aman digunakan untuk industri obat-obatan, makanan, dan minuman maupun tekstil
• Pemindahan daya dan Kecepatan sangat mudah diatur. udara dapat melaju dengan kecepatan yang dapat diatur dari rendah hingga tinggi atau sebaliknya. Bila Aktuator menggunakan silinder pneumatik, maka kecepatan torak dapat mencapai 3 m/s. Bagi motor pneumatik putarannya dapat mencapai 30.000 rpm, sedangkan sistim motor turbin dapat mencapai 450.000 rpm.
• Dapat disimpan, udara dapat disimpan melalui tabung yang diberi pengaman terhadap kelebihan tekanan udara. Selain itu dapat dipasang pembatas tekanan atau pengaman sehingga sistim menjadi aman.
• Mudah dimanfaatkan, udara mudah dimanfaatkan baik secara langsung misal untuk membersihkan permukaan logam dan mesin-mesin, maupun tidak langsung, yaitu melalui peralatan pneumatik untuk menghasilkan gerakan tertentu.

Kerugian Pneumatik :

Selain memiliki kelebihan seperti di atas, pneumatik juga memiliki beberapa kelemahan antara lain:

• Memerlukan instalasi peralatan penghasil udara. Udara kempa harus dipersiapkan secara baik hingga memenuhi syarat. memenuhi kriteria tertentu, misalnya kering, bersih, serta mengandung pelumas yang diperlukan untuk peralatan pneumatik. Oleh karena itu sistem pneumatik memerlukan instalasi peralatan yang relatif mahal, seperti kompressor, penyaring udara, tabung pelumas, pengering, regulator, dll.
• Mudah terjadi kebocoran, Salah satu sifat udara bertekanan adalah ingin selalu menempati ruang yang kosong dan tekanan udara susah dipertahankan dalam waktu bekerja. Oleh karena itu diperlukan seal agar udara tidak bocor. Kebocoran seal dapat menimbulkan kerugian energi. Peralatan pneumatik harus dilengkapi dengan peralatan kekedapan udara agar kebocoran pada sistim udara bertekanan dapat ditekan seminimal mungkin.
• Menimbulkan suara bising, Pneumatik menggunakan sistim terbuka, artinya udara yang telah digunakan akan dibuang ke luar sistim, udara yang keluar cukup keras dan berisik sehingga akan menimbulkan suara bising terutama pada saluran buang. Cara mengatasinya adalah dengan memasang peredam suara pada setiap saluran buangnya.
• Mudah Mengembun, Udara yang bertekanan mudah mengembun, sehingga sebelum memasuki sistem harus diolah terlebih dahulu agar memenuhi persyaratan tertentu, misal kering, memiliki tekanan yang cukup, dan mengandung sedikit pelumas agar mengurangi gesekan pada katup-katup dan aktuator.

Rangkaian Sederhana 2 Silinder pada ElektroPnerumatik - Perkembangan yang semakin cepat membuat kita tidak bisa lepas dari teknologi, teknologi akan mengikuti terus perkembangan jaman yang berlangsung hingga keadaan dilingkungan sekitar kita menjadi otomatis dan kita lebih mudah untuk melakukan kegiatan apapun. Untuk membuat sebuah peralatan yang berbasis otomatis, maka dibutuhkan sebuah sistem untuk mengoperasikannya. Pada kesempatan kali ini, saya akan membahas mengenai sistem elektro pneumatik yang biasa digunakan untuk mengotomatisasi peralatan mekanik. Sebelum membahas lebih dalam mengenai elektro-pneumatik, apasih arti dari elekto-pneumatik?.

Elektro-Pneumatik  adalah sistem kontrol yang terdapat pada peralatan pneumatik, dimana tekanan udara dikendalikan oleh arus listrik dan dioperasikan oleh katup-katup kontrol sebagai pembuka dan menutup jalur angin yang akan disalurkan ke berbagai komponen pneumatik hingga pada sistem tersebut menghasilkan suatu pergerakan mekanik dan begerak secara otomatis (Search from Wikipedia).

Pada dasarnya, electro-pneumatik hampir sama dengan pneumatik murni. Namun yang membedakan hanya pada sistem kontrol yang menggunakan arus listrik DC. Untuk mempelajari lebih lanjut mengenai dasar-dasar pada elektro-pneumatik maka pada kesempatan kali ini, saya akan membahas rangkaian dasar 2 silinder dengan sistem elektro-pneumatik.

A. Komponen yang Dibutuhkan 
Untuk membuat sebuah rangkaian sederhana maka mepersiapkan terlebih dahulu komponen apa saja yang digubakan pada rangkaian dasar menggunakan 2 silinder dengan sistem elektro-pneumatik. Berikut ini List komponen yang dibutuhkan :

• 2 buah Silinder kerja ganda (Double Acting cylinder)
• 1 gulung kabel merah dan 1 gulung kabel hitam
• buah relay dengan 4 kontak untuk 1 relay
• 1 buah push buttun NO dan 1 buah Push button NC
• 2 buah Solenoid 
• 4 buah Limit Switch

Berikut ini keterangan mengenai komponen yang akan digunakan :

Silinder kerja ganda. Silinder yang digunakan yaitu silinder yang mempunyai 2 buah inputan dan bisa juga inputan tersebut digunakan sebagai output. Untuk lebih jelas silinder yang akan digunakan bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Kabel. Untuk kabel yang digunakan kalian harus menyediakan 2 buah kabel dengan warna yang berbeda. Warna yang digunakan tidak harus warna merah dan hitam. Pastikan warna yang digunakan untuk kutub positif dan kutup negatif harus dibedakan terlebih dahulu supaya pada saat merangkai rangkaian tidak bingung dengan jalur kabelnya.

Relay. Untuk penggunaan relay saya saranin anda menggunakan relay dengan jumalh kontak ada 12 di tambah dengan kontak untuk menghidupkan relay (+) dan (-). Jadi kontak yang digunakan ada 14 buah. Untuk lebih jelasnya mengenai relay yang digunakan bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Push Button NO dan NC. Pada tombol NO dan NC digunakan untuk mengaktifkan dan mematikan rangkaian elektro-pneumatik. Untuk tombolnya membutuhkan 1 buah tombol NO tekan sesaat dan 1 buah tombol NC sesaat. Gambar tombol yang akan digunakan bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Solenoid. Untuk bagian solenoid biasanya ada banyak jenis solenoid dengan merek yang berbeda-beda. Untuk solenoid yang saya gunakan mempunyai katup 5/2. Pada katup 5/2 memiliki 5 buah lubang dengan 1 buah input angin dan 4 buah output, serta ada 2 buah pengontrol yang ada pada kiri dan kana solenoid. Gambar komponen tersebut bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

Limit Switch. Komponen ini digunakan sebagai sensor pada rangkaian elektro-poneumatik. Komponen ini akan aktif jika batang piston menyentuh limit switch. Untuk lebih jelas mengenai komponen yang digunak bisa dilihat pada gambar dibawah ini.

B. Rangkaian A+,B+,A-,B- Elektro Pneumatik
Berikut ini merupakan rangkaian sederhana pada elektro-pneumatik. Sebelum merangkai ada baiknya dicermati terlebih dahulu dan memahami cara kerja dari rangkaian tersebut. Berikut ini rangkaian dengan siklus A+, B+, A-, B-.