Memahami Dasar Dasar Sistem Kontrol

Memahami dasar dasar kontrol - Setelah mempelajari materi tentang memahami dasar dasar sistem kontrol, peserta didik mampu memahami rangkaian sistem control serta dapat membuat rangkaian control sederhana.

Kebutuhan akan penyelesaian sebuah pekerjaan dengan cepat ataupun kebutuhan akan kenyaman sistem operasi pada unit alat berat mendorong pabrikan untuk membuat unit yang nyaman dan serta mudah untuk dikendalikan atau mudah untuk dioperasikan.

Memahami dasar dasar kontrol

Dengan menggunakan sistem control diharapkan unit memilki keunggulan dibandingkan dengan unit yang dikontrol secara manual dan jika kita akan melakukan upgrading pada unit yang standar ke level yang lebih tinggi dapat dilakukan dengan mudah.

Dalam pembahasan bab ini kita akan menitikberatkan pada model sistem kontrol pada unit alat berat, walaupun pada dasarnya sama dengan sistem control yang digunakan pada kendaraan yang lain akan tetapi ada prinsip dan kesamaan cara kerja.

Pengertian Sistem Kontrol

Sistem control banyak digunakan pada dunia otomotif khususnya alat berat. dengan adanya sistem control yang digunakan akan mempermudah bagi seorang mekanik atau serviceman untuk melakukan troubleshooting atau menyelesaikan permasalahan yang ada pada unit dengan lebih mudah.

Akan tetapi jika dilakukan oleh orang yang belum tahu akan menambah rumit suatu pekerjaan atau membuat permasalahan baru. Sistem control digunakan untuk mengontrol jalanya unit ataupun mengontrol operasi unit baik secara otomatis ataupun mekanikal.

Baca juga: Memahami rangkaian kelistrikan sederhana

Pada unit alat berat sistem control yang secara otomatis banyak dipakai untuk sistem engine misalnya sistem control pada sistem pendingin, sistem lubikasi, masuknya bahan bakar, masuknya udara dan lainnya sedangkan sistem kontrol  yang mekanikal digunakan untuk menggerakan attachment misalnya pada unit excavator menggerakan bucket, menggerakan silinder boom, menggerakan silinder arm, dimana operasinya dikendalikan oleh operator sesuai dengan kebutuhan kerjanya. keunggulan menggunakan sistem control yang otomatis dengan yang menggunakan sistem control mekanik antara lain:

1. Menghilangkan hubungan lingkage secara mekanikal sehingga lebih praktis.
2. Memudahkan bagi seorang mekanik atau serviceman melakukan troubleshooting
3. Data-datanya dapat disimpan secara komputerisasi sehingga dengan mudah dapat digunakan lagi dilain waktu untuk pendekteksian masalah yang ada
4. Proses untuk merubah ke standart yang lebih tinggi (Upgrade) dapat dilakukan dengan mudah yaitu dengan pemrograman secara komputerasasi
5. Dalam melakukan kalibrasi dan penyetelan dapat dilakukan dengan komputerisasi

Skema atau mekanisme pada sebuah sistem control harus memenuhi tiga unsur yaitu: harus ada input, harus ada komponen control, harus ada output. jika salah satu tidak terpenuhi, maka tidak akan berjalan sistem yang ada.

Skema sistem pengontrolan elektronik

Baca juga: Memahami dasar dasar elektronika sederhana

Model Sistem Kontrol

Sebelum kita mempelajari lebih jauh dengan sistem pengontrol elektronik, kita lihat terlebih dahulu model-model sistem control yang sering dipakai pada unit alat berat, antara pabrikan yang satu dengan pabrikan yang lain pastinya memilki ciri khas tersendiri dan memiliki model yang berbeda. sebagai gambaran, disajikan beberapa model sistem control antara lain:

1. ECM Engine atau Advance Diesel Management (ADEM)

Electronic Control Module (ECM) engine adalah sebuah sistem control dimana pada bagian inputnya rata-rata menggunakan sensor analog yang kemudian akan diproses untuk dipakai sebagai referensi dalam mengaktifkan komponen komponen outputnya yaitu solenoid injector, solenoid waste gate, lampu indicator, serta display gauge.

ECM Engine atau Advence Diesel Management

2. VIMS (Vital Information Monitoring Sistem)

Vital Information Monitoring Sistem adalah sebuah sistem yang dipakai untuk memantau semua sistem sistem yang penting yang digunakan pada sebuah unit alatberat dan akan memberikan kategori warning level serta dapat deprogram untuk mengatur sistem lubrikasi secara otomatis.

Pada sistem control ini, data input yang digunakan bermacam-macam tipe, kemudian mengolahnya dan serta meneruskan atau membagi ke komponen control yang lain sebagai data masukan melalui kabel data link menuju main display.

Kontrol modul ini juga membutuh baterai lithium dengan tegangan 3 volt untuk memback up memori sewaktu diskonect switchnya diposisikan pada posisi off. Vital Information Monitoring Syestem (VIMS) ini banyak digunakan pada peralatan-peralatan yang besar seperti OHT off highway Truck, large excavator dan large wheel loader.

Gambar VIMS (Vital Information Monitoring sistem)

3. EPTC (Electronic Programmable Transmission Control)

Electronic Progammable Transmission Control (EPTC) adalah suatu sistem yang digunakan untuk mengatur kecepatan transmisi secara otomatis yaitu dengan cara menghubungkan (meng-engagedkan) clutch transmisi pada rpm engine dan kecepatan unit yang tepat.

Baca juga: Memahami Dasar Dasar Sensor

Oleh karena itu, ECM pada sistem ini terkoneksi atau terhubung dengan ECM engine untuk mendapatkan data kecepatan yang tepat yang akan digunakan sebagai data input pada sistem. sistem ini juga dilengkapi dengan switch-switch untuk mengaskses problem-problem dan memprogram parameter sesuai dengan kebutuhan. EPTC (electronic programmable transmission control) ini banyak digunakan pada truck yang besar-besar di pertambangan.

EPTC (electronic programmable transmission control)

Komponen sistem Kontrol

Pada komponen sistem control terbagi menjadi tiga komponen utama, yaitu komponen input, komponen control dan komponen output sebagaimana skema sistem control di atas. Dimana komponen control adalah komponen yang digunakan untuk memproses data input, yang selanjutnya akan diteruskan ke komponen output.

Yang mana komponen control ini tergantung pada model sistem control yang digunakan misalnya model ECM engine, VIMS, EPTC dan lainnya. Jadi komponen control ini tidak akan dibahas lagi. Karena sudah dijelaskan pada model sistem control.

1. Komponen Input

komponen input adalah komponen yang akan memberikan data input atau data masukan ke komponen control, banyak sekali model dan jenis komponen input yang dipakai karena beragamnya jenis dan produk dari masing–masing unit alat berat. Oleh karena itu, seorang serviceman atau mekanik harus dapat membedakan fungsi dan jenis dari masing-masing komponen, baik komponen input, komponen control ataupun komponen output. Beberapa komponen input yang dipakai antar lain:

a. Switch

Banyak sekali unit alat berat menggunakan tipe switch yang bermacammacam, akan tetapi pada dasarnya memilki persamaan pada prinsip kerjanya yaitu pada dua posisi ON dan OFF atau open dan closed atau biasa disebut dengan two state devices. Bebarapa model switch yang sering dipakai antara lain:

1) Uncommited Switch

switch ini berfungsi untuk memberikan informasi input kepada kontrolnya untuk mengaktifkan lampu indicator panel dengan cara kerjanya closed ke ground (terhubung ke ground) pada kondisi normalnya dan membuka hubungan ke ground pada kondisi abnormal. Switch ini banyak dipakai untuk memonitor tekanan, suhu, aliran dan ketinggian dari parameter-parameter yang dibutuhkan oleh sistem. contoh penggunaan switch ini pada unit alat berat adalah pada: oil pressure switch, Water temperatur switch, coolant flow switch dan fuel level switch.

Macam-macam Switch

2) Programming Switch

programming switch adalah switch yang digunakan untuk merubah program kontrolnya, yaitu dengan cara merubah hubungan ke ground menjadi open atau terbuka atau sebaliknya tergantung pada konektorkonektor yang digunakan. Sehingga komponen sistem control dapat mengetahui model konfigurasi unit yang dipasang. Hal ini diperlukan karena untuk membedakan karakteristik antara unit yang satu dengan unit yang lainnya. Contoh penggunaan programming switch adalah Harness code switch, unit switch dan lainnya.

3) Service Switch

service switch adalah switch yang digunakan untuk melakukan perubahan mode operasi, atau untuk melihat kode-kode problem yang ada serta mengahpusnya jika sudah di logged-kan oleh ECMnya. Contohnya adalah service connector switch yang dihubungkan ke service tool untuk mengakses data–data dari control tersebut.

b. Sender

Sama seperti switch bahwa sender berfungsi untuk memberikan input data kepada komponen control yang untuk selanjutnya dapat diproses dan selanjutnya diteruskan ke komponen output. Pada unit caterpillar ada dua tipe sender yang dipakai yaitu:

1) Sender 0 sampai 240 ohm

Sender ini berfungsi untuk mengirimkan

perubahan output dari nilai tahanan, yang diakibatkan dari perubahan nilai parameter yang dipantaunya. Parameter yang menggunakan sender ini adalah: fuel level sender dimana module main display menghitung nilai tahanan dari outputnya sender tersebut dan merubahnya menjadi display informasi pada module gauge clusternya atau alert indicator atau keduanya. 

Sender 0 sampai 240 ohm

2) Sender 70 sampai 800 ohm

Sender ini berfungsi untuk mengirimkan perubahan nilai tahanan ke kontrolnya atas dasar dari perubahan parameter yang dipantaunya dan banyak digunakan untuk memonitor temperature, atau biasa disebut juga dengan sender NTC (Negative Temperatur Coefisient) atau perubahan nilai maksimum dan nilai minimum dari nilai tahananya berbanding terbalik dengan pembacaanya.

Sender 70 ~ 800 Ohm

2. Komponen Output

Komponen output adalah komponen digunakan untuk memberitahukan  kepada yang terkait (operator atau serviceman dll.) tentang status unit. Contoh beberapa komponen output adalah Main display module, display data link, alert indicator serta action lamp/ alarm.

Main Display Module

Display data link berbeda dengan Cat Data Link, dimana untuk Cat Data Link mempunyai dua kabel, sedangkan diplay data link mempunyai enam kabel sebagai media komuniaksi atau penghubung dari komponen-komponen display yang berisi micro processor dan komunikasi antara komponen yang satu dengan komponen yang lainnya dalam bentuk digital.

Display Data Link

Beberapa sistem Monitoring yang digunakan pada unit-unit caterpillar adalah sebagai berikut:

a. Elektronik Monitoring sistem

adalah sistem yang memantau secara terus-menerus dari sistem yang terdapat di machine atau unit alat berat dengan memberitahukan kepada operatornya jika terjadi ketidak normalan pada unit.

EMS panel/ monitor

b. Computerized Monitoring sistem

pada sistem Monitoring ini sudah banyak pengembangan dari inputnya yaitu banyak dipakai sensor sensor tipe digital dan kontrolnya terdapat microprocessor sehingga sama dengan computer. Karena berbentuk computer, maka data-data yang diterima atau informasi-informasi yang diterima dari sensor dapat disimpan dan deprogram dalam sistem kontrolnya.

Dari tipe CMS ini dikembangkan lagi oleh Catterpilar menjadi Catterpilar Monitoring Sistem CATMS. Dimana pada CATMS tersedianya mode-mode untuk kalibrasi, sehingga dapat dipakai pada control-kontrol yang deprogram untuk kalibarasi. Jika pada CMS modulenya menjadi satu kesatuan akan tetapi pada CATMS modulenya terbagi menjadi tiga bagian yaitu: module gauge cluster, tacho/ odo meter graph module dan main display module.

Catterpilar Monitoring Sistem

Rangkaian sistem kontrol

Sesusai dengan skematik sistem control bahwa sistem control terdiri dari tiga bagian utama yaitu Input, control dan output. Berikut sebuah rangkaian sistem control yang berupa skema sistem control untuk temperature.

Sistem Control Temperatur

Dimana output dari sensor analog hanya berupa tegangan DC, yang biasanya 0 ~ 5 volt, dan konstruksi bagian dalamnya hanya terdapat thermistor dan amplifier yang memproses sinyal outputnya 0, 2 sampai 4, 8 Volt DC secara proporsional dengan temperatur normal.

Dimana untuk pengetesanya dengan cara mengukur inputnya yaitu pin A ke pin B = 5 Volt DC, serta sinyal dari pin C ke pin B = 1, 99 ~ 4, 46 Volt DC dan jika kabelnya putus, kontrolnya akan mengeluarkan tegangan yang disebut dengan build up voltage. Dimana teganganya sekitar 8 Volt untuk sensor digital dan 6, 3 Volt untuk sensor analog.

Pembatasan speed yang dilakukan secara otomatis adalah salah satu sistem control yang digunakan untuk keamanan, sistem kontrol ini banyak dipasang pada OHT (Off highway Truck) yang digunakan dipertambangan, bayangkan jika unit sebesar itu dijalankan oleh operator yang kurang memahami sitem keamanan operasi misalnya dengan kecepatan yang tinggi, maka unit akan susah dikendalikan yang pada akhirnya menimbulkan bahaya.

Demikian materi memahami dasar dasar kontrol kali ini. Semoga bisa bermanfaat.