information: APLIKASI SOFTWARE

10.1. Sejarah Sistem Pneumatik.

Udara sebagai bahan pembantu untuk manusia dikenal sejak lebih dari 2000 tahun yang lalu oleh seorang ahli teknik Yunani dengan ditemukannya yang pertama perkakas pneumatik, meriam udara mampat. Di Amerika (USA) udara mampat sejak 1876 perkakas udara mampat banyak dibuat dan digunakan dalam dunia industri. Di Paris pada tahun 1886 telah dibangun peralatan udara mampat dengan daya gerak sebesar 17.650 kW, pada tahun 1900 dengan pasti orang melangkah masuk kedalam jaman udara mampat (kompresor) yang telah kita kenal dengan sistem pneumatik.

10.2. Merancang Sistem Pneumatik dan Otomatisasi.

Pengertian ”otomatisasi” maksudnya adalah mengubah gerak mesin atau pelayanan dengan tangan (tenaga manusia) menjadi pelayanan otomatik pada pergerakan dan gerakan tersebut berturut turut dilaksanakan oleh tenaga asing (dari program pengaturan kendali yang dikenal dengan software), jadi tanpa perantaraan tenaga manusia.

Jadi otomatisasi menghemat tenaga manusia, dengan demikian produktivitas dan efisiensi kerja akan sangat bertambah.Mekanisme kendali dan pengaturan sederhana dapat dipercaya dan mudah dipelihara :

Pada setiap saat dapat memilih metode kerja yang paling menguntungkan (yaitu metode dengan rugi waktu terkecil.
Mengotomatisasikan proses pabrik.
Menjamin agar efisiensi mesin tinggi.

10.2.1. Jenis-jenis Katup Pneumatik.

LAMBANG	PENAMPANG	NAMA
		Katup tekan 3/2 dengan pegas pembalik
		Katup NOT 3/2 dengan pegas pembalik
	=	Katup tuas 3/2 dengan penahan
		Katup Roll 3/2
		Katup tuas 4/2 dengan penahan/tuas

Tabel 10.1. Simbol dan Gambar Katup Sinyal Pneumatik.

Simbol penekan katup sinyal memiliki beberapa jenis, antara lain penekan manual, roll, tuas, dan lain-lain. Sesuai dengan standar Deutsch Institut fur Normung (DIN) dan ISO 1219, terdapat beberapa jenis penggerak katup, antara lain:

SIMBOL	KETERANGAN	SIMBOL	KETERANGAN
	Penekan pada umumnya		Melalui sentuhan
	Penggerak katup oleh knop		Penggerak katup oleh pegas
	Penggerak katup oleh tuas		Penggerak katup oleh roll
	Penggerak katup oleh pedal kaki		Penggerak katup oleh roll tak langsung (berlengan)
	Penggerak katup oleh udara		Penggerak katup oleh magnet
	Penggerak katup magnet/ mekanik dua sisi		Penggerak katup oleh magnet dua sisi

Tabel 10.2. Jenis-jenis penggerak katup.

10.3. Katup 3/2 dengan Penekan Roll.

Katup ini sering digunakan sebagai saklar pembatas yang dilengkapi dengan roll sebagai tombol. Katup ini bekerja bila tombol roll pada katup tertekan secara manual melalui nok yang terdapat pada silinder Pneumatik atau karena adanya sistim mekanik lainnya. Saat posisi katup pneumatik belum tertekan yaitu saat katup tidak dioperasikan, saluran 2 berhubungan dengan 3, dan lubang 1 tertutup sehinggga tidak terjadi kerja apa-apa. Katup akan bekerja dan memberikan reaksi apabila ujung batang piston (batang penekan) sudah mendekat dan menyentuh pada roller-nya. Saat rooler tertekan maka terlihat bahwa lubang 1 berhubungan dengan saluran 2, sedangkan saluran 3 menjadi tertutup. Hal ini akan berakibat bahwa udara bertekanan dari lubang 1 akan diteruskan ke saluran 2. Aplikasinya nanti adalah saluran 2 itu akan dihubungkan pada katup pemroses sinyal berikutnya. Saluran 2 akan berfungsi sebagai pemberi sinyal pada katup berikutnya.

Gambar 10.1. Katup Sinyal Roll 3/2.

Katup sinyal roll ini akan bekerja apabila ujung roller tertekan oleh nok aktuator atau lainnya. Katup semacam ini dapat berfungsi sebagai pembatas gerakan atau pencegah gerakan yang berlebihan. Katup pneumatik pada dasarnya identik dengan saklar pada rangkaian listrik, maka katup tersebut juga disebut saklar pembatas.

10.4. Katup Pemroses Sinyal (Prossesor).

Output yang dihasilkan oleh katup sinyal akan diproses melalui katup pemroses sinyal (prosesor). Sebagai pengolah input/masukan dari katup sinyal, maka hasil pengolahan sinyal akan dikirim ke katup kendali yang akan diteruskan ke aktuator agar menghasilkan gerakan yang sesuai dengan harapan. Katup pemroses sinyal terletak antara katup sinyal dan katup pengendalian. Beberapa katup pemroses sinyal dapat pula dipasang sebelum aktuator, namun terbatas pada katup pengatur aliran/cekik yang mengatur kecepatan torak, saat maju atau mundur. Katup pemroses sinyal terdiri dari beberapa jenis, antara lain katup dua tekan (AND), katup satu tekan (OR), katup NOT, katup pengatur aliran udara (cekik) satu arah, katup pembatas tekanan, dan lainlain, seperti yang tampak dalam simbol dan gambar penampang berikut ini:

LAMBANG	PENAMPANG	NAMA
		Katup dua tekan (AND)
		Katup satu tekan (OR)
		Katup aliran satu arah dengan pembalik pegas
		Katup aliran satu arah tanpa pegas
		Katup pengatur aliran (Cekik) satu arah
		Katup OR dengan tekanan tertentu
		Cekik dua arah
		Katup Pengatur tekanan udara penyetel pegas

Tabel 10.3. Jenis dan Simbol Katup Pemroses Sinyal Pneumatik.

Secara detail fungsi dan mekanisme kerja katup pemroses sinyal dapat dijelaskan sebagai berikut:

10.5. Katup Pengatur Tekanan (Pressure Control Valve).

Katup pengatur tekanan digunakan untuk mengatur tekanan udara yang akan masuk ke dalam sistim pneumatik. Katup pengatur tekanan udara akan bekerja pada batas-batas tekanan tertentu. Katup pengatur tekanan udara berfungsi mengatur tekanan agar penggerak pneumatik dapat bekerja sesuai dengan tekanan yang diharapkan. Bila telah melewati tekanan yang diperlukan maka katup ini akan membuka secara otomatis, udara akan dikeluarkan, hingga tekanan yang diperlukan tidak berlebihan. Untuk mendapatkan tekanan yang sesuai dengan keperluan dapat dilakukan dengan cara mengatur putaran pegas yang ada. Sesuai fungsinya katup pengatur tekanan dapat disimbolkan sebagai berikut :


Pressure regulator	Pressure relief valve	Pressure regulator with self relieving	Sequence valve

Tabel 10.4. Jenis dan Simbol Katup Pembatas Tekanan.

10.6. Katup Pengatur Aliran (Flow Control Valve).

Katup ini digunakan untuk mengatur volume aliran yang berarti mengatur kecepatan gerak piston (aktuator). Biasanya dikenal juga dengan istilah cekik. Fungsi dari pemasangan flow control valve pada rangkaian pneumatik antara lain untuk membatasi kecepatan maksimum gerakan piston/motor pneumatik, untuk membatasi daya yang bekerja, serta untuk menyeimbangkan aliran yang mengalir pada cabangcabang rangkaian pneumatik.

10.6.1. Katup AND (Two Pressure Valve).

Katup dua tekan akan bekerja apabila mendapat tekanan dari dua sisi secara bersama-sama. Apabila katup ini mendapat tekanan dari arah X (1,2) saja atau dari arah Y (1,4) saja maka katup tidak akan bekerja (udara tidak dapat keluar ke A). Tetapi apabila mendapat tekanan dari X (1,2) dan Y (1,4) secara bersama-sama maka katup ini akan dapat bekerja sesuai fungsinya. Secara simbolik dapat dituliskan sebagai berikut :

PENAMPANG

SIMBOL

SIMBOL LOGIKA

RANG. PNEUMATIK

ELEKTRIK

TABEL LOGIKA

X1	X2	A
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Tabel 10.5. Simbol dan Tabel Logika katup AND.

10.6.2. Katup OR (One Pressure Valve).

Katup OR akan bekerja bila dari salah satu sisi katup terdapat udara bertekenan, baik dari sisi kiri X atau (X1) atau sisi kanan Y atau (Y2), atau keduaduanya. Dalam sistim elektrik katup OR diidentikkan dengan rangkaian parallel. Arus listrik dapat mengalir pada salah satu penghantar. Demikian pula pada pneumatik, udara bertekanan dapat dialirkan pada salah satu sisi atau kedua sisinya secara bersamaan. Katup OR dapat digambarkan dan disimpulkan sebagai berikut:

PENAMPANG

SIMBOL

SIMBOL LOGIKA

RANGKAIAN PNEUMATIK

ELEKTRIK

TABEL LOGIKA

X1	X2	A
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Tabel 10. 6. Simbol dan Tabel Logika katup OR.

10.6.3. Katup NOT (Negations Valve).

Katup ini akan selalu bekerja berlawanan dengan sinyal yang masuk, bila sinyal dalam kondisi ON maka outputnya (A) akan OFF (mati), sedangkan pada posisi OFF maka outputnya akan ON. Dalam pneumatik katup NOT dapat diartikan bahwa udara bertekanan akan mengalir melalui katup NOT bila tidak diberi aksi, namun sebaliknya udara bertekanan tidak dapat diteruskan bila katup NOT diberi aksi. Katup ini biasanya dipakai untuk Emergency.

Simbol Pneumatik

Logik Kontrol

Tabel Logika

X	A
0	1
1	0

Tabel 10.7. Simbol dan Tabel Logika katup NOT.

10.6.4. Katup NOR (Not OR).

Katup ini akan bekerja selalu berlawanan dengan output katup OR, bila output OR adalah ON, maka output NOR berupa OFF, demikian pula sebaliknya. Tabel Logika katup NOR dapat dijelaskan dalam tabel logika berikut:

X1	X2	A (OR)	A (NOR)
0	0	0	1
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	1	0

Tabel 10.8. Logika katup NOR.

10.6.5. Katup NAND (Not AND).

Katup ini akan bekerja selalu berlawanan dengan output katup AND, bila output katup AND adalah ON, maka output NAND berupa OFF, demikian pula sebaliknya. Dalam pneumatik, udara bertekanan akan diteruskan ke sistim pneumatik bila outputnya tidak AND, dan akan berhenti bila inputnya AND. Katup NAND dapat digambarkan sebagai berikut :

X1	X2	A (AND)	A (NAND)
0	0	0	1
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	0

Tabel 10.9. logika katup NAND.

10.7. Katup Pengendali Sinyal.

Sinyal yang telah diolah atau diproses selanjutnya akan dikirim ke katup pengendali. Letak katup pengendali biasanya sebelum aktuator. Katup ini akan secara langsung mengendalikan aktuator baik berupa silinder pneumatik maupun motor pneumatik. Katup pengendalian biasanya memiliki dua kemungkinan, yaitu mengaktifkan aktuator maju (setzen/S) atau mengembalikan aktuator ke posisi semula/mundur (rucksetzen/R).

Katup pengendali sinyal terdiri dari beberapa jenis, antar lain, katup 5/2, 5/3, 4/2, 3/2, dan sebagainya. Salah satu contoh cara pembacaan katup pengendali adalah sebagai berikut:

Gambar 10.2. Katup Kendali 5/2.

Katup di atas terdiri dari 2 ruang, yaitu sisi kiri ruang a, dan sisi kanan ruang b. Setiap ruang terdiri dari 5 saluran/port, yaitu saluran 1, 2, 3, 4, dan 5. Pada sisi kiri dan kanannya terdapat kode penggerak katup tersebut misalnya penggerak udara bertekanan, penggerak mekanik, penggerak elektrik, penggerak hydrolik, dan lain-lain. Dilihat dari jenis penggerak katupnya, katup pengendali sinyal terdiri dari beberapa jenis antara lain:

10.7.1. Katup Kendali 5/2 penggerak udara kempa.

Katup kendali 5/2 penggerak udara kempa ini terdiri dari lima port, masing-masing diberi nomor. Pada bagian bawah (input) terdapat saluran masuk udara kempa yang diberi kode nomor 3, dan dua saluran buang yang diberi kode 3.dan 5. sedangkan bagian atas (output) terdapat dua saluran (port) yang diberi kode nomor 2 dan 4. Kedua saluran genap tersebut akan dihubungkan dengan aktuator. Selain itu terdapat dua ruang yang diberi nama ruang a dan ruang b. Kedua ruang diaktifkan/digeser oleh udara bertekanan dari sisi 14, dan sisi 12. Pada umumnya sisi 14 akan mengaktifkan ruang a sehingga port 1 terhubung dengan port 4, aktuator bergerak maju. Sisi 12 untuk mengaktifkan ruangan b yang berdampak saluran 1 terhubung dengan saluran 2, sehingga aktuator bergerak mundur.

Gambar 10.3. Penampang dan Simbol Katup Kendali 5/2 Penggerak Udara Kempa.

10.7.2. Katup Kendali 5/2 penggerak udara kempa dan Mekanik.

Katup kendali 5/2 penggerak udara kempa dan mekanik ini terdiri dari lima port, masing-masing diberi nomor 1, 2, 3, 4, dan 5. Pada bagian bawah (input) terdapat saluran masuk udara kempa yang diberi kode nomor 3, dan dua saluran buang yang diberi kode 3 dan 5. Bagian atas (output) terdapat dua saluran (port) yang diberi kode nomor 2 dan 4 yang akan dihubungkan dengan aktuator. Selain itu terdapat dua ruang yang diberi nama ruang a dan ruang b. Perbedaannya dengan katup di atas adalah Kedua ruang dapat diaktifkan/digeser oleh tenaga mekanik dan oleh udara bertekanan. Biasanya penggerak mekanik difungsikan untuk melakukan cheking apakah katup dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Gambar 10.4. Penampang dan Simbol Katup Kendali 5/2 Penggerak Mekanik dan Udara Kempa.

10.7.3. Katup Kendali 5/2 Penggerak Udara Kempa dan Pegas.

Katup kendali 5/2 penggerak udara kempa dan pembalik pegas ini prinsipnya sama dengan katup kendali sebelumnya. Perbedaannya katup ini dilengkapi pegas, yang berfungsi untuk mengembalikan katup ke posisi semula secara otomatis bila udara bertekanan penggerak katup tersebut terputus. Biasanya pembalik pegas ini difungsikan untuk mempertahankan katup agar tetap ke posisi semula setelah bergeser.

Gambar 10.5. Penampang dan Simbol Katup Kendali 5/2 Pengggerak Mekanik Udara Kempa dan Pembalik Pegas.

10.7.4. Katup Kendali 5/2 penggerak Magnet.

Katup kendali 5/2 penggerak udara magnet ini prinsipnya sama dengan katup kendali sebelumnya. Perbedaannya katup ini dilengkapi kumparan/spull yang dililitkan ke inti besi. Bila kumparan dilalui arus, maka inti besi akan menjadi magnet. Magnet ini akan mengeser ruangan katup sesuai dengan gerakan yang diinginkan. Biasanya katup ini digunakan untuk sistem elektropneumatik atau elektro hydrolik.

Gambar 10.6. Simbol Katup Kendali 5/2 Penggerak Magnet.

Selain sistem penggerak katup, jenis dan simbol komponen pneumatik lainnya juga terdiri dari berbagai jenis seperti dapat dilihat pada tabel berikut:

Simbol	Nama	Keterangan
atau	Sumber udara bertekanan	Sumber udara Bertekanan berasal dari kompresor
	Saluran Kontrol	Saluran kontrol antar peralatan pneumatik
	Saluran tenaga/kerja	Saluran kerja dari kompresor
	Saluran berhubungan	Dua, tiga atau lebih saluran udara yang saling berhubungan
	Saluran bersilangan	Dua, tiga atau lebih saluran udara yang saling bersilangan
	Filter udara	Berfungsi sebagai peredam suara agar tidak bising
	Tangki penampung udara	Penampung udara bertekanan
	Filter udara	Dipasang sebelum masuk ke penampung
	Pemisah air	Berfungsi untuk memisahkan air dari udara
	Pemanas udara	Pengering udara sebelum masuk ke instalasi pneumatik
	Pelumasan	Pencampuran udara dengan pelumas agar mengurangi keausan pada peralatan pneumatik
	FR/L Unit	FR/L unit merupakan Unit pelayanan udara bertekanan yang terdiri dari Filter, Regulator dan Lubrication
		Katup timer/tunda waktu, berfungsi untuk mengaktifkan aktuator setelah waktu tertentu7.

Tabel 10.10. Jenis dan Simbol Komponen Sistim Pneumatik Lainnya (FESTO FluidSIM).

10.8. Model Pengikat (Types Of Mounting).

Cara-cara pengikat silinder (aktuator) pada mesin atau pesawat dapat dilaksanakan/dirancang dengan pengikat permanen atau remanen tergantung keperluan. Berikut ini gambar-gambar cara pengikatan.

Gambar 11.7. Tipe-Tipe Mounting.

10.9. Konduktor dan Konektor.

10.9.1. Konduktor (Penyaluran).

Penginstalan sirkuit pneumatik hingga menjadi satu sistem yang dapat dioperasikan diperlukan konduktor, sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi konduktor adalah untuk menyalurkan udara kempa yang akan membawa/mentransfer tenaga ke aktuator.

Macam-macam konduktor :

1. Pipa yang terbuat dari tembaga, kuningan, baja, galvanis atau stenlees steel. Pipa ini juga disebut konduktor kaku (rigid) dan cocok untuk instalasi yang permanen.

2. Tabung (tube) yang terbuat dari tembaga, kuningan atau aluminium. Ini termasuk konduktor yang semi fleksible dan untuk instalasi yang sesekali dibongkar-pasang.

3. Selang fleksible yang biasanya terbuat dari piastik dan biasa digunakan untuk instalasi yang frekuensi bongkar-pasangnya lebih tinggi.

Gambar 10.8. Jenis-Jenis Konduktor.

10.9.2. Konektor.

Konektor berfungsi untuk menyambungkan atau menjepit konduktor (selang atau pipa) agar tersambung erat pada bodi komponen pneumatik. Bentuk ataupun macamnya disesuaikan dengan konduktor yang digunakan. Adapun nacam-macam konektor dapat kita lihat pda gambar berikut.

Gambar 10.9. Macam-Macam Konektor.

10.10. Katup-Katup Pneumatik.

Katup berfungsi untuk mengatur atau mengendalikan arah udara kempa yang akan bekerja menggerakan aktuator, dengan kata lain katup ini berfungsi untuk mengendalikan arah gerakan aktuator. Katup-katup pneumatik diberi nama berdasarkan pada:

a. Jumlah lubang/saluran kerja (port).

b. Jumlah posisi kerja.

c. Jenis penggerak katup.

d. Nama tambahan lain sesuai dengan karakteristik katup.

Berikut ini contoh-contoh penamaan katup yang pada umumnya disimbolkan sebagai berikut :

Gambar 10.10. Detail Pembacaan Katup 5/2.

Dari simbol katup di atas menunjukkan jumlah lubang/port bawah ada tiga (1,3,5) sedangkan di bagian output ada 2 port (2,4). Katup tersebut juga memiliki dua posisi/ruang yaitu a dan b. Penggerak katup berupa udara bertekanan dari sisi 14 dan 12. Sisi 14 artinya bila disisi tersebut terdapat tekanan udara, maka tekanan udara tersebut akan menggeser katup ke kanan sehingga udara bertekanan akan mengalir melalui port 1 ke port 4 ditulis 14. Demikian pula sisi 12 akan mengaktifkan ruang b sehingga port 1 akan terhubung dengan port 2 ditulis 12. Berdasarkan pada data-data di atas, maka katup di atas diberi nama : KATUP 5/2 penggerak udara bertekanan

Contoh lain :

Katup ini memiliki tiga port dan dua posisi/ruang, penggerak knop dan pembalik pegas, maka katup tersebut

diberi nama :

Gambar 10.11. Katup 3/2 knop, pembalik pegas.

Katup-katup pneumatik memiliki banyak jenis dan fungsinya. Katup tersebut berperan sebagai pengatur/pengendali di dalam sistem pneumatik. Komponenkomponen kontrol tersebut atau biasa disebut katup-katup (Valves) menurut desain

kontruksinya dapat dikelompokan sebagai berikut :

1. Katup Poppet (Poppet Valves)

a. Katup Bola (Ball Seat Valves)

b. Katup Piringan (Disc Seat Valves)

2. Katup Geser (Slide valves)

a. Longitudinal Slide

b. Plate Slide

Sedangkan menurut fungsinya katup-katup dikelompokkan sebagai berikut :

1. Katup Pengarah (Directional Control Valves)

2. Katup Satu Arah (Non Return Valves)

3. Katup Pengatur Tekanan (Pressure Control Valves)

4. Katup Pengontrol Aliran (Flow Control Valves)

5. Katup buka-tutup (Shut-off valves)

Sedangkan susunan urutannya dalam sistem pneumatik dapat kita jelaskan sebagai berikut :

1. Sinyal masukan atau input element mendapat energi langsung dari sumber tenaga (udara kempa) yang kemudian diteruskan ke pemroses sinyal.

2. Sinyal pemroses atau processing element yang memproses sinyal masukan secara logic untuk diteruskan ke final control element.

3. Sinyal pengendalian akhir (final control element) yang akan mengarahkan output yaitu arah gerakan aktuator (working element) dan ini merupakan hasil akhir dari sistem pneumatik.

10.10.1. Katup Pengarah (Directional Control Valves).

Katup 3/2 Way valve (WV) penggerak plunyer, pembalik pegas (3/2 DCV plunger actuated, spring centered), termasuk jenis katup piringan (disc valves) normally closed (NC).

Gambar 10.12. Katup 3/2 Knop Pembalik Pegas.

Katup 4/2 penggerak plunyer, kembali pegas (4/2 DCV plunger actuated, spring centered), termasuk jenis katup piringan (disc seat valves).

Gambar 10.13. Katup 4/2 Plunyer Pembalik Pegas.

Katup 4/3 manually jenis plate slide valves.

Gambar 10.14. Katup 4/3 Plunyer Pembalik Pegas.

Katup 5/2, DCV-air port jenis longitudinal slide.

Gambar 10.15. Katup 5/2 Plunyer Penggerak Udara Bertekanan.

10.10.2. Katup Satu Arah (Non Return Valves).

Katup ini berfungsi untuk mengatur arah aliran udara kempa hanya satu arah saja yaitu bila udara telah melewati katup tersebut maka udara tidak dapat berbalik arah. Sehingga katup ini juga digolongkan pada katup pengarah khusus.

Macam-macam katup searah :

10.10.2.1. Katup Satu Arah Pembalik Pegas.

Katup satu arah hanya bisa mengalirkan udara hanya dari satu sisi saja. Udara dari arah kiri (lihat gambar 30) akan menekan pegas sehingga katup terbuka dan udara akan diteruskan ke kanan. Bila udara mengalir dari arah sebaliknya, maka katup akan menutup dan udara tidak bisa mengalir kearah kiri. Katup satu arah dalam sistem elektrik identitik dengan fungsi dioda yang hanya mengalirkan arus listrik dari satu arah saja.

Gambar 11.16. Katup satu arah dan simbolnya.

10.10.2.2. Shuttle Valve.

Katup ini akan mengalirkan udara bertekanan dari salah satu sisi, baik sisi kiri saja atau sisi kanan saja. Katup ini juga disebut katup “OR” (Logic OR function).

Gambar 11.17. Shuttle Valve.

10.10.3. Katup Dua Tekan.

Katup ini dapat bekerja apabila mendapat tekanan dari kedua saluran masuknya, yaitu saluran X, dan saluran Y secara bersama-sama (lihat gambar 11.17). Bila udara yang mengalir dari satu sisi saja, maka katup akan menutup, namun bila

udara mengalir secara bersamaan dari kedua sisinya, maka katup akan membuka, sehingga katup ini juga disebut “AND” (Logic AND function).

Gambar 10.18. Katup Dua Tekan.

10.10.4. Katup Buang Cepat (Quick Exhoust Valve).

Gambar 10.19. Katup Buang Cepat.

10.10.5. Katup Pengatur Tekanan.

Pressure Regulation Valve, katub ini berfungsi untuk mengatur besar-kecilnya tekanan udara kempa yang akan keluar dari service unit dan bekerja pada sistim pneumatik (tekanan kerja).

Gambar 10.20. Pressure Regulation Valve.

10.10.6. Katup Pembatas Tekanan/Pengaman (Pressure Relief Valve).

Katup ini berfungsi untuk membatasi tekanan kerja maksimum pada sistem. Apabila terjadi tekanan lebih maka katup out-let akan terbuka dan tekanan lebih dibuang, jadi tekanan udara yang mengalir ke sistem tetap aman.

10.10.7. Sequence Valve.

Prinsip kerja katup ini hampir sama dengan relief valve, hanya fungsinya berbeda yaitu untuk membuat urutan kerja dari sistem. Perhatikan gambar berikut :

Gambar 10.21. Squence Valve.

10.10.8. Time Delay Valve (Katup Penunda).

Katup ini berfungsi untuk menunda aliran udara hingga pada waktu yang telah ditentukan. Udara akan mengalir dahulu ke tabung penyimpan, bila suda penuh baru akan mengalir ke saluran lainnya. Katup penunda ini juga dikenal pula dengan timer.

Gambar 10.22. Time Delay Valve.

10.10.9. Katup Pengatur Aliran (Flow Control Valve).

Katup ini berfungsi untuk mengontrol/mengendalikan besar-kecilnya aliran udara kempa atau dikenal pula dengan katup cekik, karena akan mencekik aliran udara hingga akan menghambat aliran udara. Hal ini diasumsikan bahwa besarnya aliran yaitu jumlah volume udara yang mengalir akan mempengaruhi besar daya dorong udara tersebut.

Macam-macam flow control:

a. Fix flow control yaitu besarnya lubang laluan tetap (tidak dapat disetel).

b. Adjustable flow control yaitu lubang laluan dapat disetel dengan baut penyetel.

c. Adjustable flow control dengan check valve by pass. Adapun

penampang dan simbol flow control valve adalah sebagai berikut:

Gambar 10.23. Katup Pengatur Aliran Udara.

10.10.10. Shut of Valve.

Katup ini berfungsi untuk membuka dan menutup aliran udara. Lihat gambar berikut :

Gambar 10.24. Shut of Valve.

10.11. Unit Penggerak (Working Element = Aktuator).

Unit ini berfungsi untuk menghasilkan gerak atau usaha yang merupakan hasil akhir atau output dari sistim pneumatik.

Macam-macam aktuator :

1. Linear Motion Aktuator (Penggerak Lurus)

a. Single Acting Cylinder (Silinder Kerja Tunggal).

b. Double Acting Cylinder (Penggerak Putar).

2. Rotary Motion Actuator (Limited Rotary Aktuator)

a. Air Motor (Motor Pneumatik).

b. Rotary Aktuator (Limited Rotary Aktuator).

Pemilihan jenis aktuator tentu saja disesuaikan dengan fungsi, beban dan tujuan penggunaan sistim pneumatik.

10.11.1. Single Acting Cylinder.

Silinder ini mendapat suplai udara hanya dari satu sisi saja. Untuk mengembalikan keposisi semula biasanya digunakan pegas. Silinder kerja tunggal hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja. Gambar berikut ini adalah gambar silinder kerja tunggal.

(a) (b)

Gambar 10.25. Jenis Single Acting Cylinder (a) & Simbolnya (b)

Silinder Pneumatik sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, pegas pembalik, dan silinder. Silinder sederhana akan bekerja bila mendapat udara bertekanan pada sisi kiri, selanjutnya akan kembali oleh gaya pegas yang ada di dalam silinder pneumatik. Secara detail silinder pneumatik sederhana

pembalik pegas dapat dilihat pada gambar 11.24a.

10.11.2. Silinder Penggerak Ganda (Double Acting Cylinder).

Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya hampir sama dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah bahwa silinder ini dapat memberikan tenaga kepada dua belah sisinya. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak (piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula yang pada kedua sisi. Konstruksinya yang mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan kebutuhan.

Gambar 10.26. Double Acting Cylinder dan simbolnya.

Silinder pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena adanya udara bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang ada. Silinder pneumatik penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, dan silinder. Sumber energi silinder pneumatik penggerak ganda dapat berupa sinyal langsung melalui katup kendali, atau melalaui katup sinyal ke katup pemroses sinyal (processor) kemudian baru ke katup kendali. Pengaturan ini tergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang harus dipenuhi pada gerakan aktuator yang diperlukan. Secara detail silinder pneumatik dapat dilihat seperti gambar 11.25.

10.11.2.1. Double Acting Cylinder With Cushioning.

Cushion ini berfungsi untuk menghindari kontak yang keras pada akhir langkah. Jadi dengan sistem cushion ini kita memberikan bantalan atau pegas pada akhir langkah.

Gambar 10.27. Double Acting Cylinder with Cushioning.

10.12. Air Motor (Motor Pneumatik).

Motor pneumatik mengubah energi pneumatik (udara kempa) menjadi gerakan putar mekanik yang kontinyu. Motor pneumatik ini telah cukup berkembang dan penggunaanya telah cukup meluas. Macam-macam motor pneumatik, antara lain:

a. Piston Motor Pneumatik.

b. Sliding Vane Motor

c. Gear Motor.

d. Turbines (High Flow).

Berikut contoh-contoh motor pneumatik.

Gambar 10.28. Motor Piston Radial dan Motor Axial.

Gambar 10.29. Rotari Vane Motor Cushioning.

Menurut bentuk dan konstruksinya, motor pneumatik dibedakan menjadi :

a. Motor torak.

b. Motor baling-baling luncur

c. Motor roda gigi

d. Motor aliran.

Cara kerja motor pneumatik berupa piston translasi kemudian dikonversi menjadi gerakan berputar/rotasi dimana udara bertekanan dialirkan melalui torak atau baling-baling yang terdapat pada porosnya.

Gambar 10.30. Jenis dan Simbol Motor Pneumatik/Rotary Actuator.

Ada beberapa kelebihan penggunaan motor pneumatik, antara lain: a. Kecepatan putaran dan tenaga dapat diatur secara tak terbatas, b. Batas kecepatan cukup lebar

c. Ukuran kecil sehingga ringan.

d. Ada pengaman beban lebih

e. Tidak peka terhadap debu, cairan, panas dan dingin.

f. Tahan terhadap ledakan.

g. Mudah dalam pemeliharaan.

h. Arah putaran mudah dibolak-balik.

10.13. Sistem Kontrol Pneumatik.

Komponen yang ada dalam rangkaian sistim pneumatik harus dapat bekerja sama satu dengan lainnya agar menghasilkan gerakan output aktuator yang sesuai dengan kebutuhan. Bagian ini akan mendiskripsikan tentang komponen-komponen sistem kontrol pneumatik, seperti katup sinyal, katup pemroses sinyal, dan katup kendali. Selain itu untuk memudahkan secara teoritis, akan dijelaskan pula tentang Karnaught Diagram.

10.13.1. Pengertian Sistem Kontrol Pneumatik.

Sistem udara bertekanan tidak terlepas dari upaya mengendalikan aktuator baik berupa silinder maupun motor pneumatik, agar dapat bekerja sebagaimana yang diharapkan. Masukan (input) diperoleh dari katup sinyal, selanjutnya diproses melalui katup pemroses sinyal kemudian ke katup kendali sinyal. Bagian pemroses sinyal dan pengendali sinyal dikenal dengan bagian kontrol. Bagian kontrol akan mengatur gerakan aktuator (output) agar sesuai dengan kebutuhan. Sistem kontrol pneumatik merupakan bagian pokok sistim pengendalian yang menjadikan sistem pneumatik dapat bekerja secara otomatis. Adanya sistim kontrol pneumatik ini akan mengatur hasil kerja baik gerakan, kecepatan, urutan gerak, arah gerakan maupun kekuatannya. Dengan sistim kontrol pneumatik ini sistem pneumatik dapat didesain untuk berbagai tujuan otomasi dalam suatu mesin industri. Fungsi dari sistim kontrol pneumatik ini untuk mengatur atau mengendalikan jalannya tenaga fluida hingga menghasilkan bentuk kerja (usaha) yang berupa tenaga mekanik melalui silinder pneumatik maupun motor pneumatik. Bentuk-bentuk dari sistim kontrol pneumatik ini berupa katup (valve) yang bermacam-macam. Menurut fungsinya katup-katup tersebut dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu:

a. Katup Sinyal (sensor).

b. Katup pemroses sinyal (processor).

c. Katup pengendalian. Katup-katup tersebut akan mengendalikan gerakan aktuator agar menghasilkan sistem.

gerakan mekanik yang sesuai dengan kebutuhan. Katup sinyal adalah suatu alat yang menerima perintah dari luar untuk mengalirkan, menghentikan atau mengarahkan fluida yang melalui katup tersebut. Perintah tersebut berupa aksi, bisa melalui penekan, roll, tuas, baik secara mekanik maupun elektrik yang akan menimbulkan reaksi pada sistim kontrol pneumatik. Unit katup sinyal merupakan gabungan dari berbagai katup yang berfungsi memberikan input (sinyal) pada suatu unit prosesor (pemroses sinyal) agar menghasilkan gerakan aktuator yang sesuai dengan kebutuhan. Katup sinyal akan menghasilkan sinyal/sensor sebagai masukan (input) guna diproses ke katup pemroses sinyal. Katup sinyal dilambangkan dengan katup yang terdiri dari beberapa ruangan (misal: ruang a, b, c) dan saluran udara yang dituliskan dalam bentuk angka, misal saluran 1, 2, 3, dan setersunya. Sedangkan jenis penekannya (aksi) mempunyai beberapa pilihan missal, melalui penekan manual, tuas, roll, dan sebagainya.

10.13.2. Analisis Kerja Sistem Pneumatik.

10.13.2.1. Pengendalian Langsung Silinder Sederhana.

1.1 ON

1.1 OF

Gambar 11.31. Pengendalian Silinder Sederhana Secara Langsung

Cara Kerja :

Bila katup sinyal/sensor ditekan secara manual, maka udara bertekanan dari kompressor akan mengalir ke katup tekan 3/2 pembalik pegas (1.1) melalui saluran 1 ke saluran 2. Udara bertekanan akan diteruskan ke silinder sederhana pembalik pegas (1.0), sehingga bergerak ke kanan (ON). Bila katup 1.1 di lepas, maka silinder 1.1 akan kembali dengan sendirinya akibat adanya gaya pegas di dalamnya. Udara sisa yang ada di dalam silinder 1.0 akan dikeluarkan melalui katup 1.1 melalui saluran 2 ke saluran 3 selanjutnya dikembalikan ke udara luar (atmosfer). Rangkaian tersebut termasuk dalam kategori pengendalian langsung, karena tanpa melalui katup pemroses sinyal. Rangkaian ini hanya dapat digunakan untuk menggeser/ mengangkat benda kerja paling sederhana.

Katup 1.1 (S1)	Silinder 1.0 (A)
0	0
1	1

Tabel 10.11. Logika untuk sistem di atas.

Logika untuk sistem adalah sebagai berikut: Rangkaian ini dapat juga disebut identity, karena bila diberi sinyal, silinder langsung bekerja, dan bila tidak diberi sinyal, silinder tidak bergerak. Rangkaian ini dapat digunakan untuk menggeser benda kerja, namun agar dapat bekerja secara otomatis, rangkaian tersebut masih harus banyak mengalami penyempurnaan. Penggunaan silinder pneumatik sederhana pembalik pegas pada mesin ini sangat rawan, karena saat silinder harus kembali ke posisi semula memerlukan tenaga besar.

Rangkaian tersebut dapat digunakan bilamana bendanya ringan dan gesekan benda seminal mungkin, sehingga dengan gaya pegas pembalik yang ada dapat mengembalikan silinder ke posisi semula dengan mudah. Idealnya untuk mesin penggeser seperti di bawah ini menggunakan silinder penggerak ganda. Dimana tekanan udara yang ada dapat digunakan untuk gerak maju dan mundur silinder pneumatik secara sempurna.

Gambar 10.32. Penggeser Benda Kerja.

10.13.2.2. Pengendalian Tak Langsung Silinder Penggerak Ganda.

Pengendalian tak langsung pada sistim pneumatik karena udara bertekanan tidak langsung disalurkan untuk menggerakkan aktuator, melainkan disalurkan ke katup kendali terlebih dahulu. Setelah katup bergeser, baru kemudian udara bertekanan akan mengalir menggerakan aktuator. Adapun sistim kendali tak langsung dapat dilihat pada gambar 61 di bawah ini:

1.3. ON - OF

1.2. ON - OF

Gambar 10.33. Rangkaian dan Diagram Gerak Silinder 1.0 Melalui Dua Katup.

Cara Kerja :

Bila katup sinyal 1.2 ditekan secara manual sesaat, maka udara bertekanan dari kompresor akan mengalir ke katup kendali 1.1 melalui sisi 14, sehingga katup kendali 5/2 akan bergeser ke kanan. Udara dari kompresor akan mengalir melalui saluran 1 ke 4 diteruskan ke pengatur aliran (cekik) kemudian ke Silinder 1.0. Silinder 1.0 akan bergerak ke kanan secara perlahan-lahan sesuai dengan pengaturan cekik. Silinder 1.0 akan kembali bila katup sinyal 1.3 ditekan/diaktifkan sesaat sehingga udara akan mengalir ke katup kendali 1.1 yang menyebabkan katup 1.1 kembali ke kiri melalui sisi 12. Udara dari kompresor akan menglir ke silinder pneumatik melalui saluran 1 ke 2 diteruskan ke silinder dari sisi kanan. Silinder akan kembali secara berlahan sesuai dengan pengaturan cekik.

Katup 1.2 (S1)	Katup 1.3 (S2)	Silinder 1.0 (A)
0	0	**
0	1	0
1	0	1
1	1	*

Tabel 10.12. Logika untuk sistem di atas.

adalah sebagai berikut:

Keterangan : ** = tergantung posisi sebelumnya

* = tak tentu

10.13.2.3. Pengendalian Gerak Otomatis Silinder Penggerak Ganda.

Aplikasi dari gerakan ini dapat digunakan untuk menekan atau menggeser benda kerja sampai titik tertentu hingga menekan katup roll 1.3, kemudian silinder akan kembali secara otomatis. Silinder Penggerak Ganda akan bergerak maju dan mundur secara otomatis, bila katup 1.2 diganti penekan roll kemudian dipasang bersama dengan katup roll 1.4. Klasifikasi rangkaian ini dapat dituliskan sebagai berikut :

Katup Sinyal

Katup Pemroses Sinyal

Katup Pengendali

Pengendali

Sumber Energi

AKTUATOR

Gambar 10.34. Pengendalian Otomatis Silinder Penggerak Ganda.

Sistem gerak silinder penggerak ganda dapat dilihat pada diagram gerak silinder 1.0 di bawah ini. Bila katup 1.4 aktif pada posisi awal dan knop katup 1.2 ditekan maka katup 1.2 dan 1.4 akan aktif secara bersamaan atau dapat ditulis sebagai 1.2 and 1.4 (1.2 Λ 1.4), maka silinder 1.0 akan bergerak maju, silinder 1.0 akan kembali secara otomatis bila telah menekan katup roll 1.3.

1.3.