Belajar PLC OMRON

PLC omron adalah produk dari jepang, omron sudah terkenal di kalangan industri dengan PLC yang murah dan handal. Bagi pemula yang ingin mempelajari program PLC, sofware CX-Programmer bisa menjadi referensi yang tepat untuk memulainya.
Program CX-Programmer merupakan program yang tidak gratis, untuk membelinya kawan dapat merogoh kocek sekitar 3-9 juta, tapi jangan takut rata-rata setiap perguruan tinggi mempunyai sofware ini untuk di pelajari oleh kalangan pelajar dan mahasiswa

INSTALISASI PROGRAM CX-PROGRAMMER V8.1




Pilih Semua fasilitas lalu Klik NEXT


Klik Finish, Program CX Programmer telah terinstal.
dalam preview instalasi program ini diperingkat karena sobat pasti sudah terbiasa dalam instal menginstal program.

Running Program

Menjalankan program CX-Programmer

klik Icon CX Programmer.

Tampilan awal program

Klik new program 


Buat program dengan nama latihan atau apa saja, Lalu pilih device type CS1G-H dengan CPU 24, saya memilih type ini karena type PLC ini dapat kita simulasikan dan akan di bahas pada bab berikutnya, untuk type network pilih eternet dikarenakan kecepatan data yang cepat, bila sudah selesai klik ok untuk memulai program.


Title Bar : Menunjukan nama file yang akan di save i CX-Programmer
Menu : Untuk memilih menu item
Tolbar : Berisi tools untuk mengedit ladder, View dan menu standar lainnya.
Project Tree : Mengatur program dan data, dapat mencopy program atau dapat drag dan drop untuk di copy antara project yang berbeda atau yang sama
Ladder Windows : Layar untuk menulis dan mengedit prgram ladder
Status Bar : Menunjukan Status PLC Online/Ofllene, nama PLC dan lokasi active sel
Output windows : Menampilkan Error compilling , menapilkan pencarian contact dan menapilkan error ketika program sedang berjalan.
Informasion Windows : Menampilkan shortcut program, informasi ini dapat di hide atau unhide
symbol Bar : Menampilkan nama address atau nilai suatu contact atau coil dari penunjukan kursor... 

CX SIMULATOR

Program CX-Simulator merupakan program untuk simulasi CX-Programmer, instalasi program CX-Simulator sering mengalami kegagalan karena program sering bentrok dengan program CX Server yang merupakan program yang harus di instal dahulu sebelum CX-Simulator.
Untuk bisa menjalankan program CX-Simulator harus menginstal program CX-Server terlebih dahulu, program CX-Server terdapat pada program waktu instal program 

CX-Programmer

Klik pada setup.exe program CX-Simulator.

Klik Next untuk Instal program CX-Simulator

Masukan serial number yang benar. 

Klik Next 

Klik Finish, maka program CX-Simulator.

KONFIGURASI CX SIMULATOR DENGAN CX PROGRAMMER

Sebelum kita membuat program kita terlebih dahulu mengkonfigurasi sofware untuk dapat disimulasikan pada CX-Simulator, karena CX-simulator ini ada beberapa konfigurasi yang tidak boleh berbeda dengan konfigurasi CX Programmer. 
Langkah-langkah konfigurasi
1. Jalankan program CX-Simulator untuk menjalankan program yang akan di simulator 

Klik Ok untuk membuat Create new PLC

Klik Next

Pilih type CPU CS1G-CPU42, Klik Next

klik Next dengan configurasi tertulis

Klik Next untuk virtuall communication

Klik Next

Klik Finish untuk mengakihiri configurasi

Setelah konfigurasi selesai klik connect untuk mendapatkan network address dan node address
2. Jalankan program CX-Programmer dan buka new project dengan dengan konfigurasi sebagai berikut, kita pilh type CPU CS1G karena CX Simulator hanya support CS1GH 


3. Setelah konfigurasi CX-simulator kemudian setting address network untuk dapat komunikasi antara simulator dengan PLC di CX-Programmer


Apabila telah settting PLC kita akan coba membuat sebuah program sederhana untuk mencoba menjalankan apakah simulator telah berkerja

Setelah sobat membaca postingan sebelumnya tentang bagaimana mengiinstal dan konfigurasi simulator kita akan mencoba membuat rangkaian sederhana mengunakan 

Program Ladder

Program ladder merupakan program yang implementasi dari wiring kontrol konvensional, apabila anda terbiasa merancang kontrol konvensional, maka untuk memahami program ladder tidak akan mengalami kesulitan, malah bisa dikatakan program ladder lebih gampang karena kita tidak memikirkan jumlah kontak dan jumlah relai untuk mengkontrol.
Langkah-langkah pembuatan program
1. Jalankan program CX-Programmer dan CX-Simulator yang telah terkonfigurasi seperi postingan sebelumnya.
Tampilan dasar program.

Klik Connect untuk menccoba konfigurasi sesuai dengan simulator.

Layar berubah berwarna abu-abu bila konfigurasi sesuai.

Apabila tampil pesan berikut perlu di teliti apakah type PLC sudah sesuai dengan CX-Simuator dan program CX-Simulator sudah di jalankan atau network address CX-Programmer tidak sesuai dengan CX-Simulator

Pesan berikut terjadi apabila Network type tidak sesuai dengan CX-Programmer.

Pesan Berikut apabila type CPU PLC tidah sesuai dengan CPU CX-Simulator.
Setelah anda berhasil komunikasikan PLC dengan Simulator, kita akan mencoba membuat program sederhana.

Buat sebuah kontak NO (Normaly Open) dan beri nama Start dengan alamat input PLC yaitu 0.00

Buat kontak NC sebagai Stop dengan alamat input 0.01

Buat sebuah Output pada akhir ladder, beri alamat pada 10.00

Beri alamat 10.00 untuk membuat rangkaian interlocking.
Apabila rangkaian sudah terbuat kita akan mencoba simulasi program

Klik OK untuk mendownlod Program, Symbol danComment

Klik Yes

Klik Ok

Untuk mengetahui sesuai atau tidaknya program kita force input dengan nilai 1

Rangkaian Terkunci untuk mematikan force stop dengan nilai 1

Dengan Dasar rangkaian diatas anda dapat berimprovisasi membuat rangkaian yang lebih komplex dan mencoba intruksi-intruksi lainnya.
Sudah tau khan cara-cara bikin program terus simulasi, sekarang kita akan belajar intruksi dasar CX-Programmer dari Timer dan Counter disini saya ajarkan step-by step bagi pemula bagaimana caranya cara cepet mempelajari sofware PLC yang pada dasarnya semua sama aja, cuma bagaimana trik kita supaya cepet ngerti.
Perlu diperhatikan untuk menulis program tiap-tiap PLC mempunyai standard masing-masing untuk mengetahui lihat di HELP, seperti cara berikut 

Ketika mo mencari intruksi timer saya mengalami kesulitan standarnya penulisan, untuk itu klik detail

Dari Instruction Help kita tau bagaimana cara penulisan yang benar, pada layar Edit Instruction terdapat 2 operand untuk timer number dan nilai waktu timer, untuk timer no masukan angka 1 dan nilai timer #100

Apabila output 10.00 berkerja set value dari timer mnghitung mundur, kontak T000 berkerja apabila nilai timer mencapai angka 0.
Berikutnya buat intruksi counter dengan nilai hitungan 10 

Input 0.02 untuk menghitung mundur nilai dari set value, input 0.03 untuk mereset set value counter C000 adalah output counter apabila bernilai 0 maka 10.02 ON
Setelah selsai membuat program maka download program dan simulasikan.
Untuk merubah alamat secara cepat kita dapat merubah address selagi kita online, seperti dibawah ini.

Dasar-Dasar PLC

Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level-level yang kompleks. PLC dapat diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC umumnya digambarkan dengan garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar tersebut pada komputer menggambarkan hubungan yang diperlukan untuk suatu proses. PLC akan mengoperasikan semua siatem yang mempunyai output apakah harus ON atau OFF. Dapat juga dioperasikan suatu sistem dengan output yang bervariasi.




PLC pada awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay. Pada saat itu PLC hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian motor, solenoid, dan actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Sebelum adanya PLC, sudah banyak peralatan kontrol sequence, ketika relay muncul, panel kontrol dengan relay menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor muncul, solid state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan kecepatan tinggi.



Pada tahun 1978, penemuan chip mikroprosessor menaikkan kemampuan komputer untuk segala jenis sistem otomatisasi dengan harga yang terjangkau. Robotika, peralatan otomatis dan komputer dari berbagai tipe, termasuk PLC berkembang dengan pesat. Program PLC makin mudah untuk dimengerti oleh banyak orang.



Pada awal tahun 1980 PLC makin banyak digunakan. Beberapa perusahaan elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang besar. Meskipun industri peralatan mesin CNC telah digunakan beberapa waktu yang lalu, PLC tetap digunakan. PLC juga digunakan untuk sistem otomatisasi building dan juga security control system.

Sekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data, dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.



PLC sebenarnya adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika.

PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu :

• PLC dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas, guncangan, dan sebagainya.

• PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik.

• PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program sekaligus memonitor data atau program.



Sebagian besar PLC dapat melakukan operasi sebagai berikut :

1. Relay Logic

2. Penguncian ( Locking )

3. Pencacahan ( Counting )

4. Penambahan

5. Pengurangan

6. Pewaktuan ( Timing )

7. Kendali PID

8. Operasi BCD

9. Manipulasi Data

10. Pembandingan

11. Pergeseran



Kehandalan PLC (Programmable Logic Controller)



- Flexibility

Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12 kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat mengendalikan salah satu dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.



- Perubahan implementasi dan koreksi error

Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram laddernya.



- Harga yang rendah

PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan bermacam-macam merk dan tipe.



- Jumlah kontak yang banyak

PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia. Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.



- Memonitor hasil

Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.



- Observasi visual

Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.



- Kecepatan operasi

Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.



- Metode bolean atau ladder

Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.



- Reliability

Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.



- Penyederhanaan pemesanan komponen

PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.



- Dokumentasi

Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.



-nKeamanan

Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan yang sulit untuk dideteksi.



- Memudahkan perubahan dengan pemrograman ulang.

PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.



Disamping beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyai beberapa kelemahan antara lain :

- Teknologi baru

Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.



- Aplikasi program yang tetap

Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah program menjadi tidak berguna.



- Kondisi lingkungan

Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC.



- Pengoperasian yang aman

Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini tergantung dari program yang dibuat.



- Operasi pada rangkaian yang tetap

Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum mekanik , lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada menggunakan PLC.



Keunggulan PLC dibanding Sistem Konvensional

Salah satu keunggulan PLC dibanding sistem konvensional kontrol panel adalah sebagai berikut :

• Pada Progammable Logic Controller :

1. Pengawatan lebih sedikit.

2. Perawatan relatif mudah .

3. Pelacakan sistem lebih sedarhana.

4. Konsumsi daya relatif rendah.

5. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan lebih mudah dimengerti.

6. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.



• Pada Sistem Konvensional Kontrol Panel:

1. Pengawatan lebih kompleks.

2. Perawatan membutuhkan waktu yang lama.

3. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lama.

4. Konsumsi daya yang relatif tinggi.

5. Dokumentasi gambar lebih banyak.

6. Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.



Hal-hal yang dapat dikerjakan oleh PLC

Sebagai kontrol urutan mempunyai fungsi:

1. Pengganti relay kontrol logika konvensional.

2. Pewaktu/pencacah (Timer / counter).

3. Pengganti pengontrol PCB card.

4. Mesin kontrol ( auto / semi auto/manual ).



Sebagai kontrol yang canggih mempunyai fungsi:

1. Operasi aritmatika.

2. Penanganan informasi.

3. Kontrol analog ( suhu, tekanan, dan lain-lain ).

4. PID ( Proporsional-Integral-Diferensial).

5. Kontrol motor servo.

6. Kontrol motor stepper.



Sebagai kontrol pengawasan mempunyai fungsi:

1. Proses monitor dan alarm.

2. Monitor dan diagnosa kesalahan.

3. Antarmuka dengan komputer (RS- 23C/ RS-422).

4. Antarmuka printer / ASCII.

5. Jaringan kerja otomatisasi pabrik.

6. Local Area Network.

7. Wibe Area Network.

8. FMS (Flexible Manufacturing System), CIM ( Computer Integrated Manufacturing ), FA ( factory automation ).



Konfigurasi Programmable Logic Controller



PLC mempunyai konfigurasi yang terdiri dari 6 bagian utama yaitu:

- Unit Power Supply

Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.



- CPU (Central Processing Unit) PLC

Unit merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing merk dan tipe PLC-nya.



- Memori unit

RAM : Random Acces Memory

EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory

EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory.



- Input unit ( sebagai contoh PLC Omron )

Input digital: Input Point Digital

o DC 24 V input

o DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)

o AC/DC 24 V input

o AC 110 V input

o AC 220 V input



Input analog : Input Point Linear

• 0 – 10 V DC

• -10 V DC – 10 V DC

• 4 – 20 mA DC



- Output unit

Output digital : Output Point Digital 1.

o Relay Output

o AC 110 V output

o AC 220 V output

o DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.



Output analog : Output Point Linier

• 0 – 1 V DC

• -10 V DC – 10 V DC

• 4 – 20 mA DC



- Peripheral

Yang termasuk dalam peripheral adalah :

1. SSS (Sysmac Support Software)

2. PROM writer

3. GPC (Graphic Programming Console)

4. FIT (Factory Intelegent Terminal)



Perangkat Keras Programmable Logic Controller

Programmable Logic Controller dapat berarti sebagai alat pengendali logika yang dapat diprogram. PLC ini merupakan perangkat kontrol yang menerima data input dari luar yang ditransfer dalam bentuk keputusan yang bersifat logika dan disimpan dalam memori. PLC mempunyai perangkat keras yang berupa CPU (Central Processing Unit), modul input dan output, memori serta piranti program.

Ketika PLC bekerja , saat itu juga PLC mengakses data input dan output, menjalankan program instruksi, serta menjalankan peralatan eksternal.



Central Processing Unit

Central Processing Unit (CPU) merupakan pusat pengolah dan pengontrol data dari seluruh sistem kerja PLC. Proses yang dilakukan oleh CPU ini antara lain adalah mengontrol semua operasi, mengolah program yang ada dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dan CPU melalui sistem BUS. CPU juga berfungsi menjalankan dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan.



Memori

Agar PLC dapat bekerja sesuai harapan maka dibutuhkan suatu program untuk menjalankannya. Program tersebut harus disimpan dengan cara tertentu agar PLC dapat mengakses perintah-perintah sesuai yang diinstruksikan. Disamping itu juga diperlukan untuk menyimpan data sementara selama pelaksanaan program.



Model Input Output

Model input output merupakan piranti yang menghubungkan antara PLC dengan peralatan yang dikendalikannya. Sebagai contoh pada PLC OMRON rata-rata mempunyai 16 built-in input yang terpasang pada unit 0 CH ( zero channel ). Namun demikian jumlah ini dapat ditambah dengan memasang unit ekspansi I/O. Model input atau output tambahan ini dapat dipasang secara bebas sesuai dengan kebutuhan.



Programming Console

Perangkat ini merupakan panel pemrograman yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan ke dalam console harus dalam bentuk mnemonic. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung ke CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain, sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR

Generator Listrik

Pendahuluan

Listrik seperti kita ketahui adalah bentuk energi sekunder yang paling praktis penggunaannya oleh manusia, di mana listrik dihasilkan dari proses konversi energi sumber energi primer seperti batu bara, minyak bumi, gas, panas bumi, potensial air dan energi angin. Sistem pembangkitan listrik yang sudah umum digunakan adalah mesin generator tegangan AC, di mana penggerak utamanya bisa berjenis mesin turbin, mesin diesel atau mesin baling-baling. Dalam pengoperasian pembangkit listrik dengan generator, karena faktor keandalan dan fluktuasi jumlah beban, maka disediakan dua atau lebih generator yang dioperasikan dengan tugas terus-menerus, cadangan dan bergiliran untuk generator-generator tersebut. Penyediaan generator tunggal untuk pengoperasian terus menerus adalah suatu hal yang riskan, kecuali bila bergilir dengan sumber PLN atau peralatan UPS.

Untuk memenuhi peningkatan beban listrik maka generator-generator tersebut dioperasikan secara paralel antar generator atau paralel generator dengan sumber pasokan lain yang lebih besar misalnya dari PLN.
Sehingga diperlukan pula alat pembagi beban listrik untuk mencegah adanya sumber tenaga listrik terutama generator yang bekerja paralel mengalami beban lebih mendahului yang lainnya.

Operasi Generator Secara Paralel

Pasokan listrik ke beban dimulai dengan menghidupkan satu generator, kemudian secara sedikit demi sedikit beban dimasukkan sampai dengan kemampuan generator tersebut, selanjutnya menghidupkan lagi generator berikutnya dan memparalelkan dengan generator pertama untuk memikul beban yang lebih besar lagi. Saat generator kedua diparalelkan dengan generator pertama yang sudah memikul beban diharapkan terjadinya pembagian beban yang semula ditanggung generator pertama, sehingga terjadi kerjasama yang meringankan sebelum beban-beban selanjutnya dimasukkan. Seberapa besar pembagian beban yang ditanggung oleh masing-masing generator yang bekerja paralel akan tergantung jumlah masukan bahan bakar dan udara untuk pembakaran mesin diesel, bila mesin penggerak utamanya diesel atau bila mesin-mesin penggeraknya lain maka tergantung dari jumlah (debit) air ke turbin air, jumlah (entalpi) uap/gas ke turbin uap/gas atau debit aliran udara ke mesin baling-baling.
Jumlah masukan bahan bakar/ udara, uap air/ gas atau aliran udara ini diatur oleh peralatan atau katup yang digerakkan governor yang menerima sinyal dari perubahan frekuensi listrik yang stabil pada 50Hz,
yang ekivalen dengan perubahan putaran (rpm) mesin penggerak utama generator listrik. Bila beban listrik naik maka frekuensi akan turun, sehingga governor harus memperbesar masukan ( bahan bakar/udara, air, uap/gas atau aliran udara) ke mesin penggerak utama untuk menaikkan frekuensinya sampai dengan frekuensi listrik kembali ke normalnya. Sebaliknya bila beban turun, governor mesin-mesin pembangkit harus mengurangi masukan bahan bakar/udara, air, uap air/gas atau aliran udara ke mesin-mesin penggerak sehingga putarannya turun sampai putaran normalnya atau frekuensinya kembali normal pada 50 Hz. Bila tidak ada governor maka mesin-mesin penggerak utama generator akan mengalami overspeed bila beban turun mendadak atau akan mengalami overload bila beban listrik naik.

Prinsip Alat Pembagi Beban Generator

Governor beroperasi pada mesin penggerak sehingga generator menghasilkan keluaran arus yang dapat diatur dari 0 % sampai dengan 100% kemampuannya. Jadi masukan ke mesin penggerak sebanding dengan keluaran arus generatornya atau dengan kata lain pengaturan governor 0 % sampai dengan 100 % sebanding dengan arus generator 0% sampai dengan 100 % pada tegangan dan frekuensi yang konstan.
Governor bekerja secara hidrolik/mekanis, sedangkan sinyal masukan dari keluaran arus generator berupa elektris, sehingga masukan ini perlu diubah ke mekanis dengan menggunakan elektric actuator untuk menggerakkan motor listrik yang menghasilkan gerakan mekanis yang diperlukan oleh governor. Pada beberapa generator yang beroperasi paralel, setelah sebelumnya disamakan tegangan, frekuensi, beda phasa dan urutan phasanya, perubahan beban listrik tidak akan dirasakan oleh masing-masing generator pada besaran tegangan dan frekuensinya selama beban masih dibawah kapasitas total paralelnya, sehingga tegangan dan frekuensi ini tidak digunakan sebagai sumber sinyal bagi governor.

Untuk itu digunakan arus keluaran dari masing-masing generator sebagai sumber sinyal pembagian beban sistem paralel generator-generator tersebut.
Saat diparalelkan pembagian beban generator belum seimbang/sebanding dengan kemampuan masing-masing generator. Alat pembagi beban generator dipasangkan pada masing-masing rangkaian keluaran generator, dan masing-masing alat pembagi beban tersebut dihubungkan secara paralel satu dengan berikutnya dengan kabel untuk menjumlahkan sinyal arus keluaran masing-masing generator dan menjumlahkan sinyal kemampuan arus masing-masing generator.

Arus keluaran generator yang dideteksi oleh alat pembagi beban akan merupakan petunjuk posisi governor berapa % , atau arus yang lewat berapa % dari kemampuan generator. Hasil bagi dari penjumlahan arus yang dideteksi alat-alat pembagi beban dengan jumlah arus kemampuan generator -generator yang beroperasi paralel dikalikan 100 (%) merupakan nilai posisi governor yang harus dicapai oleh setiap mesin penggerak utama sehingga menghasilkan keluaran arus yang proprosional dan sesuai dengan kemampuan masing-masing generator.

Bila ukuran generator sama maka jumlah arus yang dideteksi oleh masing-masing alat pembagi beban dibagi jumlah generator merupakan arus beban yang harus dihasilkan oleh generator setelah governornya diubah oleh electric actuator yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sesaat setelah generator diparalelkan .

Instalasi Teknis

Dalam prakteknya alat pembagi beban generator dipasang dengan bantuan komponen-komponen seperti berikut : trafo arus, trafo tegangan (sebagai pencatu daya), electric actuator, potensiometer pengatur kecepatan dan saklar-saklar bantu. Lihat diagram pengkabelannya dalam Gambar 1.

1. Trafo arus berfungsi sebagai transducer arus keluaran generator sampai dengan sebesar arus sinyal yang sesuai untuk alat pembagi beban generator (biasanya maksimum 5 A atau = 100 % kemampuan maksimum generator)
2. Trafo tegangan berfungsi sebagai sumber daya bagi alat pembagi beban, umumnya dengan tegangan 110 V AC, 50 Hz; dibantu adapter untuk keperluan tegangan DC.
3. Electric actuator merupakan peralatan yang menerima sinyal dari alat pembagi beban sehingga mampu menggerakkan motor DC di governor sampai dengan arus keluaran generator mencapai yang diharapkan.
4. Potensiometer pengatur kecepatan adalah alat utama untuk mengatur frekuensi dan tegangan saat generator akan diparalelkan atau dalam proses sinkronisasi. Tegangan umumnya sudah diatur oleh AVR, sehingga naik turunnya tegangan hanya dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin penggerak. Setelah generator dioperasikan paralelkan atau sudah sinkron dengan yang telah beroperasi kemudian menutup Mccb generator, fungsi potensiometer pengatur kecepatan ini diambil alih oleh alat pembagi beban generator. Untuk lebih akuratnya pengaturan kecepatan dalam proses sinkronisasi secara manual, biasanya terdapat potensiometer pengatur halus dan potensiometer pengatur kasar.
5. Pada sistem kontrol otomatis pemaralelan generator dapat dilakukan oleh SPM (modul pemaralel generator) dengan mengatur tegangan dan frekuensi keluaran dari generator, kemudian mencocokan dengan tegangan dan frekuensi sistem yang sudah bekerja secara otomatis, setelah cocok memberikan sinyal penutupan ke Mccb generator sehingga bergabung dalam operasi paralel. Untuk mencocokkan tegangan dan frekuensi dapat dilihat dalam satu panel sinkron yang digunakan bersama untuk beberapa generator dimana masing-masing panel generator mempunyai saklar sinkron disamping SPM-nya.

 

Dalam gambar ini ditunjukkan penggunaan alat pembagi beban generator dalam suatu sistem kontrol tenaga generator, kontrol mesin penggerak dan managemen beban.(file power generation control).
f. Saklar-saklar bantu pada alat pembagi beban generator berfungsi sebagai alat manual proses pembagian (pelepasan & pengambilan) beban oleh suatu generator yang beroperasi dalam sistem paralel. Misalnya *saklar 1 ditutup untuk meminimumkan bahan bakar diesel yang berarti melepaskan beban.* Saklar 3 ditutup untuk menuju pada kecepatan kelasnya (rated speed) yang berarti pengambilan beban dari generator yang perlu diringankan beban listriknya.
Setelah generator beroperasi secara paralel, generator-generator dengan alat pembagi bebannya selalu merespon secara aktif segala tindakan penaikan atau penurunan beban listrik, sehingga masing-masing generator menanggung beban dengan prosentasi yang sama diukur dari kemampuan masing-masing.

Dalam pengoperasiannya, suatu instalasi GenSet memerlukan sistem pendukung agar dapat bekerja dengan baik dan tanpa mengalami gangguan. Secara umum sistem-sistem pendukung tersebut dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Sistem Pelumasan
2. Sistem Bahan Bakar
3. Sistem Pendinginan

1. Sistem Pelumasan
Untuk mengurangi getaran antara bagian-bagian yang bergerak dan untuk membuang panas, maka semua bearing dan dinding dalam dari tabung-tabung silinder diberi minyak pelumas. 

Cara Kerja Sistem Pelumasan
Minyak tersebut dihisap dari bak minyak 1 oleh pompa minyak 2 dan disalurkan dengan tekanan ke saluran-saluran pembagi setelah terlebih dahulu melewati sistem pendingin dan saringan minyak pelumas. Dari saluran-saluran pembagi ini, minyak pelumas tersebut disalurkan sampai pada tempat kedudukan bearing-bearing dari poros engkol, poros jungkat dan ayunan-ayunan. Saluran yang lain memberi minyak pelumas kepada sprayer atau nozzle penyemperot yang menyemprotkannya ke dinding dalam dari piston sebagai pendingin. Minyak pelumas yang memercik dari bearing utama dan bearing ujung besar (bearing putar) melumasi dinding dalam dari tabung- tabung silinder.
Minyak pelumas yang mengalir dari tempat-tempat pelumasan kemudian kembali kedalam bak minyak lagi melalui saluran kembali dan kemudian dihisap oleh pompa minyak untuk disalurkan kembali dan begitu seterusnya.


Gambar 1. Sistem Pelumasan

1. Bak minyak
2. Pompa pelumas
3. Pompa minyak pendingin
4. Pipa hisap
5. Pendingin minyak pelumas
6. Bypass-untuk pendingin
7. Saringan minyak pelumas
8. Katup by-pass untuk saringan
9. Pipa pembagi
10. Bearing poros engkol (lager duduk)
11. Bearing ujung besar (lager putar)
12. Bearing poros-bubungan
13. Sprayer atau nozzle penyemprot untuk pendinginan piston
14. Piston
15. Pengetuk tangkai 
16. Tangkai penolak
17. Ayunan
18. Pemadat udara (sistem Turbine gas)
19. Pipa ke pipa penyemprot
20. Saluran pengembalian


2. Sistem Bahan Bakar
Mesin dapat berputar karena sekali tiap dua putaran disemprotkan bahan bakar ke dalam ruang silinder, sesaat sebelum, piston mencapai titik mati atasnya (T.M.A.). Untuk itu oleh pompa penyemperot bahan bakar 1 ditekankan sejumlah bahan bakar yang sebelumnya telah dibersihkan oleh saringan-bahan bakar 5, pada alat pemasok bahan bakar atau injektor 7 yang terpasang dikepala silinder. Karena melewati injektor tersebut maka bahan bakar masuk kedalam ruang silinder dalam keadaan terbagi dengan bagian-bagian yang sangat kecil (biasa juga disebut dengan proses pengkabutan)
Didalam udara yang panas akibat pemadatan itu bahan bakar yang sudah dalam keadaan bintik-bintik halus (kabut) tersebut segera terbakar. Pompa bahan bakar 2 mengantar bahan bakar dari tangki harian 8 ke pompa penyemprot bahan bakar. Bahan bakar yang kelebihan yang keluar dari injektor dan pompa penyemperot dikembalikan kepada tanki harian melalui pipa pengembalian bahan bakar.


Gambar 2. Sistem bahan bakar

1. Pompa penyemperot bahan bakar
2. Pompa bahan bakar
3. Pompa tangan untuk bahan bakar
4. Saringan bahar/bakar penyarinnan pendahuluan
5. Saringan bahan bakar/penyaringan akhir
6. Penutup bahan bakar otomatis
7. Injektor
8. Tanki
9. Pipa pengembalian bahan bakar
10. Pipa bahan bakar tekanan tinggi
11. Pipa peluap.


3. Sistem Pendinginan
Hanya sebagian dari energi yang terkandung dalam bahan bakar yang diberikan pada mesin dapat diubah menjadi tenaga mekanik sedang sebagian lagi tersisa sebagai panas. Panas yang tersisa tersebut akan diserap oleh bahan pendingin yang ada pada dinding-dinding bagian tabung silinder yang membentuk ruang pembakaran, demikian pula bagian-bagian dari kepala silinder didinginkan dengan air. Sedangkan untuk piston didinginkan dengan minyak pelumas dan panas yang diresap oleh minyak pendingin itu kemudian disalurkan melewati alat pendingin minyak, dimana panas tersebut diresap oleh bahan pendingin.

Pada mesin diesel dengan pemadat udara tekanan tinggi, udara yang telah dipadatken oleh turbocharger tersebut kemudian didinginkan oleh air didalam pendingin udara (intercooler), Pendinginan sirkulasi dengan radiator bersirip dan kipas (pendinginan dengan sirkuit)

Add caption

Cara Kerja Sistem Pendingin
Pompa-pompa air 1 dan 2 memompa air kebagian-bagian mesin yarg memerlukan pendinginan dan kealat pendingin udara (intercooler) 3. Dari situ air pendingin kemudian melewati radiator dan kembali kepada pompa-pompa 1 dan 2. Didalam radiator terjadi pemindahan panas dari air pendingin ke udara yang melewati celah-celah radiator oleh dorongan kipas angin. Pada saat Genset baru dijalankan dan suhu dari bahan pendingin masih terlalu rendah, maka oleh thermostat 5, air pendingin tersebut dipaksa melalui jalan potong atau bypass 6 kembali kepompa. Dengan demikian maka air akan lebih cepat mencapai suhu yang diperlukan untuk operasi. Bila suhu tersebut telah tercapai maka air pendingin akan melalui jalan sirkulasi yang sebenarnya secara otomatis.

Gambar 3. Sistem pendinginan (sistem sirkulasi dengan 2 Sirkuit)
1. Pompa air untuk pendingin mesin
2. Pompa air untuk pendinginan intercooler
3. Inter cooler (Alat pendingin udara yang telah dipanaskan)
4. Radiator
5. Thermostat
6. Bypass (jalan potong)
7. Saluran pengembalian lewat radiator
8. Kipas.


Susunan Konstruksi Pada Generator

Gambar 4. Sistem konstruksi Generator
1. Stator
2. Rotor
3. Exciter Rotor
4. Exciter Stator
5. N.D.E. Bracket
6. Cover N.D.E
7. Bearing ‘O’ Ring N.D.E
8. Bearing N.D.E
9. Bearing Circlip N.D.E
10. D.E.Bracket?Engine Adaptor
11. D.E.Screen
12. Coupling Disc
13. Coupling Bolt
14. Foot
15. Frame Cover Bottom
16. Frame Cover Top
17. Air Inlert Cover
18. Terminal Box Lid
19. Endpanel D.E
20. Endpanel N.D.E
21. AVR
22. Side Panel
23. AVR Mounting Bracket
24. Main Rectifier Assembly – Forward
25. Main Rectifier Assembly – Reverse
26. Varistor
27. Dioda Forward Polarity
28. Dioda Reverse Polarity
29. Lifting Lug D.E
30. Lifting Lug N.D.E
31. Frame to Endbracket Adaptor Ring
32. Main Terminal Panel
33. Terminal Link
34. Edging Strip
35. Fan
36. Foot Mounting Spacer
37. Cap Screw
38. AVR Access Cover
39. AVR Anti Vibration Mounting Assembly
40. Auxiliary Terminal Assembly
















 Generator Control
Penggunaan generator kontrol sekarang ini sangat dibutuhkan untuk sebuah rangkaian kontrol pengendali Genset. sekarang ini telah banyak beredar kontrol-kontrol genset dari berbagai merk dan type. Selain itu mempunyai fungsional yang bermacam-macam pula. ada 4 kategori yang bisa dijadikan kontrol Genset yaitu :

1. Start Stop engine Genset
2. Automatic Main Failure.
3. AMF + Automatic Transfer Switch controller.
4. AMF + ATS dan Syncronizing Genset.

1. Start and Stop Engine
Kontrol engine ini terdapat dua jenis system yang digunakan yaitu :

a. Manual sistem (menggunakan kunci kontak)
Pada sistem manual biasanya menggunakan kunci kontak namun ditambah dengan proteksi engine dan generator. Jadi apabila terjadi kerusakan atau kegagalan pada genset dapat diproteksi.

b. Automatik Sistem
Selain menggunakan kontak biasa (kunci kontak) kontrol ini dapat melakukan starting/stop secara jarak jauh (remote start). Kontrol ini memudahkan untuk pengendalian starting Genset secara jarak jauh (beda lokasi panel).

2. Automatic Main Failure
Kontrol Genset ini mempunyai sensor otomatis dari sisi sumber utama (PLN). Berfungsi sebagai sensor, apabila terjadi pemutusan (pemadaman) sisi sumber utama secara otomatis kontrol akan melakukan Autostart pada engine genset. dan apabila diperlukan dapat melakukan penyambungan Generator Circuit Breaker (GCB) secara otomatis pula setelah genset benar-benar stabil.

3. Automatic Main Failure dan Automatic Transfer Switch
Selain mempunyai sistem AMF kontrol ini dilengkapi dengan pengaturan Main Circuit Braker (MCB), dimana fungsinya sebagai pemindahan sumber tenaga dari sumber utama(PLN) ke sumber cadangan. Sistem ini disebut juga Automatic Transfer Switch, dimana apa bila suatu panel dilengkapi Mains Circut Breaker atau Change Over Switch (COS) maka alat ini dapat mengontrol perpindahan switch tersebut.

4. AMF, ATS dan Syncronizing
Sistem ini mempunyai semua kebutuhan kontrol genset semuanya. Selain AMF dan ATS, kontrol ini dapat dijadikan sebagai kontrol Sinkron dua atau lebih genset ataupun sinkron dengan sumber utamanya. Biasanya kontrol ini telah dilengkapi dengan sistem yang digunakan pada sinkronisasi pada umumnya yaitu terdiri dari :
> Load sharing
> Reverse power
> Kontrol Frequency
> Kontrol Voltage
Dari sekian banyak kontrol Genset yang beredar sekarang ini telah banyak penyempurnaan sehingga dalam melakukan pembuatan sistem otomatisasi Generator Set lebih mudah dan simpel.

 Sinkronisasi Genset

Sinkronisasi adalah suatu cara untuk menghubungkan dua sumber atau beban Arus Bolak-Balik (AC). Sumber AC tersebut antara lain generator dan beban adalah transformer yang akan digabungkan atau diparalel dengan tujuan untuk meningkatkan keandalan dan kapasitas sistem tenaga listrik, seperti telah dijelaskan pada artikel “metode paralel generator sinkron”

Pada gambar 1 diperlihatkan 2 buah generator pada satu busbar, generator #1 dalam keadaan terbuka dan akan diparalel atau disinkronkan ke busbar dimana generator #2 telah masuk (telah sinkron dengan jaringan/busbar).


Gambar 1. 2 generator dalam satu busbar.

Untuk dapat terjadi proses sinkronisasi generator #1 ke busbar, maka dibutuhkan parameter yang harus terpenuhi oleh generator #1, yaitu:
1. Nilai Tegangan yang sama antara tegangan Generator #1 dengan tegangan busbar.
2. Nilai Frekuensi yang sama antara Generator #1 dan busbar, di Indonesia digunakan frekuensi 50 Hz.
3. Sudut phase yang sama, vector sudut phase dari generator #1 harus sama dengan vector sudut pase pada busbar.
4. Phase Sequence yang sama, terminal RST generator #1 harus dihubungkan dengan terminal RST busbar.


Gambar 2. 2 Sumber dengan sudut phase yang sama.




Gambar 3. Proses penyamaan sudut phase.

Untuk memenuhi persyaratan sinkron tersebut dilakukan dengan cara mengatur kecepatan putar shaft generator dan tegangan keluaran generator. Circuit Breaker (PMT) dari Generator #1 dapat dimasukan jika persyaratan sinkron terpenuhi

Jenis Sinkronisasi

Seperti telah dijelaskan diawal, bahwa sinkronisasi adalah proses untuk menyamakan tegangan, frekuensi, sudut phase dan sequence phase antara 2 sumber daya AC. Maka berdasarkan arah atau susunan peralatan pada sistem tenaga listrik, sinkronisasi dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:

1. Forward Synchronization (sinkronisasi maju), yaitu proses sinkronisasi generator kedalam sistem atau busbar.



2. reverse Synchronization atau backward synchronization (sinkronisasi terbalik), biasanya terjadi pada sistem tenaga listrik disuatu pabrik, dimana suatu jaringan suplai akan digabungkan kedalam suatu jaringan sistem atau busbar yang ada. Pada kondisi ini tidak dimungkinkan untuk mengatur parameter sinkron pada sisi incoming (jaringan yang akan disinkronkan), yang terpenting CB (PMT) dari beban-beban pada jaringan suplai (grid supply) dalam keadaan terbuka.



Peralatan Instrumentasi Untuk Proses Sinkronisasi

Double Voltmeter
Adalah voltmeter dengan tampilan 2 pengukuran tegangan yaitu tegangan dari peralatan yang akan disinkron (generator) dan tegangan sistem yang bekerja simultan.


Double Frequency Meter
Menampilkan nilai frekuensi dari kedua sumber AC.


Synchroscope
Alat yang digunakan untuk mengetahui sudut phase dari kedua sumber. Terdiri dari jarum berputar (rotating pointer), jika jarum berputar tersebut berada pada posisi tepat di jam 12, maka sudut phase dari kedua sumber sama dengan nol dan dapat dikatakan kedua sumber “sefase”, dalam sudut phase yang sama.


Phase Sequence Indikator
Alat ini sama dengan yang digunakan untuk mengetahui sequence phase dari motor induksi. Dilengkapi dengan jarum berputar (rotating pointer), jika jarum berputar searah jarum jam, maka dapat dikatakan memiliki sequence positif RST dan jika berputar sebaliknya ber-sequence negative atau RTS.


Namun biasanya peralatan Phase Sequence tidak diikut sertakan di panel sinkron.


Semoga Bermanfaat.. 
Dari berbagai sumber...dan dari :  http://dunia-listrik.blogspot.com/