contoh laporan Praktik Kerja Industri Cara Kerja Water Level Control

A. Menganalisa Water Level Control

1. Landasan Teori

            Rangkaian Water Lever Control atau yang sering disingkat dengan WLC atau rangkaian kontrol level air merupakan salah satu aplikasi dari rangkaian konvensional dalam bidang tenaga listrik yang diaplikasikan pada motor listrik khususnya motor induksi untuk pampa air. Fungsi dari rangkaian ini adalah untuk mengontrol level air dalam sebuah tangki penampungan yang banyak dijumpai di rumah-rumah atau bahkan disebuah industri di mana pada level tertentu motor listrik atau pompa air akan beroperasi dan pada level tertentu juga pompa air akan mati. Untuk mengontrol level air dalam tangki penampungan dapat menggunakan tiga buah kawat konduktor yang mana masing-masing dari kawat konduktor tersebut menentukan batas atas dan batas dari level air. Jadi pada saat anda sedangkan menjalankan pompa air, dengan mengaplikasikan rangkaian Water Level Control pada pompa air yang anda gunakan, anda tidak perlu menunggu hanya untuk mematikan pompa air pada saat tangki atau bak air penuh karena apabila air dalam tangki sudah penuh maka pompa akan padam dengan sendirinya tanpa harus menekan tombol stop. Demikian juga apa bila air dalam tangki atau bak mulai berkurang sesuai dengan batas yang telah ditentukan maka pompa akan jalan dengan sendirinya. Dengan demikian ada bisa melakukan kegiatan yang lain yang lebih berguna.

A. Prinsip Switching Pada Push Button: 
           Sebelum memahami prinsip kerja dari Transistor dan SCR, perlu diketahui juga mengenai prinsip switching pada Push Button, tujuannya supaya tidak keliru dalam memahami analogi yang disampaikan dalam tulisan ini. Analogi tersebut akan dikaitkan dengan kondisi NO, Close, NC, dan Open pada sebuah sakelar Push Button. Jadi, harus dipahami dulu pengertiannya.

1.      NO (Normal lyOpen), maksudnya adalah kondisi dimana posisi awal sebuah sakelar berada dalam keadaan terbuka dan tidak dipengaruhi gaya dari luar.

2.      Close, maksudnya adalah kondisi dimana posisi sebuah sakelar berubah dari keadaan NO menjadi tertutup karena dipengaruhi gaya dari luar.

3.      NC (Normally Close), maksudnya adalah kondisi dimana posisi awal sebuah sakelar berada dalam keaadan tertutup dan tidak dipengaruhi gaya dari luar.

4.      Open, maksudnya adalah kondisi dimana posisi sebuah sakelar berubah dari keadaan NC menjadi terbuka karena dipengaruhi gaya dari luar.

B.  Teori Komponen

1.      Transistor

Gambar. 3 Transistor

             Transistor yang kita ketahaui memiliki 3 kaki, yaitu Basis, Kolektor, dan Emitor. Fungsi switching ini dikendalikan melalui kaki Basis. Sedangkan kaki kolektor dan emitor menjadi penghubung dan pemutus aliran listrik pada transistor.
Transistor sebenarnya memiliki banyak fungsi dalam rangkaian elektronika. Namun, fungsi transistor yang akan dijelaskan di sini hanya sebatas sebagai switching. Untuk pembahasan lebih khusus mengenai karakteristik transistor tentunya memerlukan wadah tersendiri. 

Dalam rangkaian WLC ini transistor digunakan sebagai switching atau pensakelaran. Transistor sendiri adalah push button tanpa pengunci, kenapa  harus push button tanpa pengunci? Sebenarnya itu untuk pembeda juga dengan SCR, karena SCR juga prinsipnya sama sebagai switching. Coba kita lihat push button yang tanpa pengunci. Misal push button-nya adalah push button dengan kondisi NO. Dalam kondisi ini push button tidak menghantarkan arus listrik. Saat push button ditekan, kedua kutubnya akan terhubung dan disebut dengan kondisi Close, atau dalam kondisi ini push button dapat menghantarkan arus listrik. Ketika push button tersebut tidak mendapatkan tekanan lagi, maka kedua kutubnya akan kembali ke kondisi semula yaitu NO. Prinsip kerja ini mirip dengan transistor jenis NPN. Transistor jenis NPN bisa diibaratkan seperti push button NO, karena saat basis pada transistor NPN diberikan tegangan dengan nilai tertentu, maka transistor tersebut akan berubah dalam kondisi ini dapat menghantarkan arus mirip seperti push button dalam kondisi Close. Kemudian, ketika basis pada transistor NPN tidak lagi mendapatkan tegangan yang cukup atau tegangannya kurang dari nilai yang telah ditentukan maka transistor tersebut akan kembali ke kondisi transistor tidak dapat menghantarkan arus listrik, mirip seperti push button dalam kondisi NO. Transistor jenis PNP lebih tepatnya bisa dianalogikan seperti push button dalam kondisi NC, yang mana prinsip kerjanya kebalikan dari push button NO.

2.      SCR

Gambar. 4 SCR

        SCR (Silicon Control Rectifier) juga memiliki 3 kaki, yaitu Gate, Anoda, dan Katoda. Tidak seperti transistor yang memiliki banyak fungsi berbeda. SCR dalam rangkaian elektronika kebanyakan difungsikan sebagai switching. Namun, saat digunakan switching-pun berbeda dengan transistor yang dianalogikan sebagai push button seperti diatas. SCR lebih dekatnya seperti dioda penyearah yang tidak langsung berfungsi (aktif). SCR akan aktif jika diberi tegangan trigger pada Gate yang menyebabkan SCR bisa berfungsi layaknya dioda yaitu menghantarkan arus listrik dari Anoda ke Katoda. SCR akan tetap berfungsi seperti dioda penyearah walau sudah tidak menerima tegangan trigger, selama salah satu antara kaki Anoda dan Katoda tidak terputus dari sumber tegangan. Jika dilihat dari prinsip kerja SCR, maka SCR bisa dianalogikan seperti push button yang memiliki pengunci. Untuk mengembalikan ke kondisi semula (mereset penguncinya) harus dengan memutuskan tegangan listrik diantara Anoda atau Katoda

3.   Relay

Gambar. 5 Relay

        Relay ini berfungsi sebagai saklar sekaligus pengunci otomatis yang memiliki kondisi kontak NO dan NC. Relay memiliki koil, dan kontak NO serat NC. 

4.   Dioda

Gambar. 6 Dioda

     Dioda ini berfungsi sebagai penyearah arus satu arah.Dari arus yang mengalir dari SCR pada kaki katoda. Yang melakukan fungsi revers bias yaitu mengubah arus negatif yang di hasilkan dari kaki katoda pada SCR dan di teruskan oleh anoda pada dioda menjadi positif, sehingga fungsi deari relay dan transistor dapat bekerja sesuai dengan fungsinya.

2. Permasalahan

Dari dasar teori yang disajikan maka rumusan masalahnya   ialah:

a.       Bagaimana cara kerja Water Level Controler?

b.      Apa manfaat Water Level Control?

3.   Batas Masalah

Dengan menganalisis sebuah rangkaian water level control dengan kesungguhan, saya  mencoba untuk meneliti tentang water level control dan menjelaskan fungsi komponen-komponen dalam sebuah rangkaian tersebut.

4. Pembahasan

A.    Cara Kerja WLC (Water Level Control)

Gambar. 7 Rangkaian Water Level Control

Saat K3 mulai tergenang oleh air, maka secara otomatis basis transistor Q1 bisa mendapatkan tegangan, dan aktif. Dalam kondisi ini, Q1 menghantarkan arus listrik menuju relay RL1, dan Coil RL1-pun aktif. Sehingga, terjadi gaya elektromagnetik pada coil relay yang dapat mengubah posisi contact relay dari NO menjadi Close, arus listrik dari sumber tegangan 220VAC-pun akan mengalir ke motor pompa yang menyebabkan motor pompa aktif. Kemudian, perlahan tangki air akan terisi hingga kawat K2 akan tergenang air.

Saat K2 terhubungkan dengan K3 oleh air, maka basis transistor Q2 mendapatkan tegangan dan Q2 dapat menghantarkan arus listrik. Secara bertahap juga tangki air akan terisi penuh hingga menggenang kawat K1, yang menyebabkan gate U2 mendapatkan tegangan trigger dan U2 menjadi aktif sehingga dapat menghantarkan arus listrik. Pada saat Q2 dan U2 dalam kondisi menghantarkan, tegangan yang didapat oleh basis Q1 akan terbagi menuju ke Q2 dan U2 yang menghubungkan ke ground. Sehingga tegangan pada basis Q1 akan berkurang yang mengakibatkan kondisi Q1 menjadi cutoff. Secara otomatis aliran listrik ke coil relay RL1-pun akan terputus dan kontak relay akan berubah lagi ke semula dari NC menjadi NO yang juga memutus aliran listrik ke Pompa Air.

      Saat air dalam tangki berkurang, kondisi U2 akan tetap aktif karena sifat dari SCR sendiri yaitu mengunci (tetap aktif) walau sudah tidak menerima tegangan trigger, sehingga motor pompa tidak akan langsung mengisi air. Tangki air akan kembali terisi ketika level air berada dibawah K2, karena tegangan sudah terputus oleh Q2 yang berarti memutus pengunci untuk U2, juga merubah kembali kondisi Q1 menjadi saturasi. Dan tangki air pun akan terisi kembali sampai penuh.