Cara Baca Skematik PCB

Sobat jurnaLISTRIK tentu pernah membuat rangkaian misalnya bagian driver motor robot atau sekedar lampu flip-flop dengan LED berwarna-warni. Atau mungkin lebih suka menjadi “Mac Gyver” untuk memberi sentuhan sakti pada suatu alat agar bisa “hidup” kembali. Dari dua kerjaan tadi, kemungkinan sobat pernah mengalami make disain rangkaian PCB karya teman atau kit PCB yang sudah jadi. Tentu karena bukan hasil nge-desain sendiri, pasti bingung juga mengenai peletakan komponen, kaki-kakinya, kabel jumper, dll. Apalagi itu termasuk rangkaian yang asing bagi sobat dan gak ada sablonan/tanda yang jelas di bagian atas PCB. Dunia kiamat ? Gak la yaw! Calon pendekar solder harus bisa membaca skematik.

Untuk bisa membaca skematik, ada beberapa trik nih :

Jurus 1 : VCC vs GND

Misalkan pada suatu rangkaian, ada pin molex untuk baterai tapi gak paham mana plus, mana minus ? No problem, cukup liat sekitar pin molex, apakah ada Dioda atau Elco, LED juga bisa, yang penting cari komponen yang punya polaritas positif-negatif. Umumnya, kutub negatif suatu komponen tandanya garis warna putih, seperti pada diode dan kapasitor elco.

gambar LED, Diode, Kapasitor Elco

Jalur yang dilalui kaki elco yang negatif pasti merupakan jalur ground/GND, maka telusuri jalur tadi sampai ke pokok masalah, si pin molex. Kalo sudah berhasil menemukan plus-minus pin, bisa ngasih tanda dengan spidol di bagian atas PCB-nya biar gak lupa/bingung lagi.

Di beberapa PCB, ada yang menggunakan ratnest seperti gambar ini : 

gambar PCB

Jadi jalur GND (umumnya di ratnest) mengelilingi seluruh PCB, bagian PCB yang kosong diisi GND. Nah, kalo ada PCB semacam ini, sangat mudah untuk mencari mana GND, mana VCC kan?

Jurus 2 : Google dan Datasheet

IC dan transistor dalam suatu rangkaian bisa jadi bikin pusing kepala. Karena kakinya banyak dan konfigurasinya beda-beda. Untung ada Google dan orang baik di internet yang nyediain datasheet komponen-komponen, what a wonderful world!

Saat bingung mau masang IC ataupun transistor, cukup lihat kode di badan komponennya. Kalau bingung, tulis aja semua kodenya dalam pencarian di search engine-nya, biar Google yang kerja nyari. Saat udah ada hasil dan berbau-bau datasheet, coba klik aja. Datasheet suatu komponen biasanya berbentuk PDF, jadi kalo udah jago nyari datasheet, bisa mengetikkan : ”kode komponen<spasi>filetype:pdf”

gambar pencarian datasheet di Google

Di halaman pertama atau kedua datasheet, biasanya ada gambar konfigurasi kaki-kaki komponennya, tinggal pasang yang bener deh.

Jurus 3 : Kanibal

Ini jurus yang lebih tinggi tingkatannya, kudu udah punya dasar tentang untai listrik, ya minimal berpangkat sahabat untai listrik lah :D. Misalkan lagi ngeberesin sesuatu, ada komponen rusak yang kode atau sablonannya juga hilang, nah double trouble tuh. Masalah semakin gede, tentu perjuangannya juga butuh gede hehe. Kalau udah gitu, si komponen harus dicabut dari PCB, tapi jangan sampai rusak fisik dan kakinya. Kalau punya LC meter, zener tester, atau alat bantu lain yang kerjanya spesifik untuk melihat nilai suatu komponen tertentu sih enak, tapi kalau gak punya apa-apa ? Tentu harus bikin rangkaian uji tambahan. Rangkaian tambahan itu pada intinya kerja berdasarkan sifat dasar komponen yang mau diuji tadi.

Jurus 4 : Feeling
Semakin tinggi tingkatan “sabuk” seorang pendekar solder, tentunya karena udah makan banyak asam-garam, ada sense of technology yang terbentuk dalam dirinya. Kalau udah sabuk item gitu, yang main bukan logika atau teori, tapi justru feeling, ya feeling dari pengalaman bertahun-tahun. Kalau sobat punya senior atau guru yang “sabuk hitam” gitu, wah tentu enak sekalee. Dateng aja sambil belajar sama beliau, tapi tentu cari waktu yang seimbang tepat dan jangan lupa bawa “sogokan” makanan hehe. Jurus ke-4 ini gak boleh dipake orang yang masih “sabuk putih”, sok pinter malah keblinger ntar. Cukup berlatih aja sama senior-senior, enhance your sense and intersight dude!

Jangan lupa download edisi #1 untuk selengkapnya :D

[Tim Kurikulum jurnaLISTRIK]

Yuk Mengenal PLC

Sadar atau tidak sobat pasti pernah melihat atau merasakan manfaat dari alat ini. Ketika sobat pergi ke sekolah atau ke kampus pasti mengalami berhenti karena lampu lalu lintas. Lampu lalu lintas merupakan salah satu contoh objek yang bisa dikendalikan oleh PLC, meskipun pada kenyataannya belum tentu memakai PLC.

Lampu lalu lintas itu mempunyai 3 warna lampu yang selalu berganti-ganti secara berutan dari merah-hijau-kuning-merah dengan jeda waktu yang tetap. Kalau sobat tidak melihat bentuk PLC itu wajar, karena PLC biasanya barangnya tidak ditampakkan alias ditaruh di tempat yang aman dan tersembunyi sehingga sobat hanya melihat objek yang dikendalikan oleh PLC tersebut.

Dari tadi ngomongin PLC, sebenarnya apa sih PLC itu?

Yupz, langsung saja. PLC, singkatan dari Programmable Logic Controller, merupakan instrumen (alat) pengontrol berbasis mikroprosesor yang bisa diprogram karena memiliki memori sehingga bisa menyimpan perintah (instruksi) berupa logika guna mengendalikan mesin-mesin atau proses. Contoh logika yang dimasukkan dalam PLC :

Jika saklar A menutup |Berikan output ke rangkaian motor | Jika saklar B menutup | Berikan output ke rangkaian katup “Jadi PLC intinya adalah bermain logika dan algoritma”

PLC memiliki bahasa pemrograman tersendiri yang lebih mudah penggunaannya daripada kita memprogram robot memakai bahasa C misalnya. Hal itu karena PLC dirancang untuk orang-orang yang memiliki sedikit pengetahuan tentang komputer dan bahasa pemrograman. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk memprogram PLC adalah diagram tangga (ladder diagram). Disebut tangga karena model pemrogramannya seperti deret tangga dari atas ke bawah. Metode pemrograman lain yang bisa digunakan adalah Mneumonic dan Function Block Diagram

gambar 1. blok diagram

Input A (atas) dan input B (bawah)= normally open (diberi logika 1 akan nyambung) | Input A (bawah) dan input B (atas)= normally close (diberi logika 1 akan putus)

Artinya: Ketika input A dan input B diberi logika 1 maka output akan berlogika 0 |Ketika input A dan input B diberi logika 0 maka output tetap berlogika 0 | Ketika salah satu input diberi logika 1 dan yang lain 0 maka output akan berlogika 1

Siapa sih yang menemukan PLC?

Sebelum sampai ke situ, mungkin sobat perlu mengetahui alasan perlunya menggunakan PLC . Pada tahun 1968 perusahaan industri mobil Amerika yang bernama The Hydramatic Division mengeluh kepada General Motor Corp. atas besarnya biaya perawatan dari sistem kontrol mesin. Selain itu sistem kontrol tersebut kurang fleksibel. Maklum, karena sistem kontrol mesin pada waktu itu masih menggunakan relay sehingga pekerjaan merawat dan memperbaiki menjadi pekerjaan yang paling membosankan. Kemudian The Hydramatic Division merancang spesifikasi dari sistem kontrol yang cocok (PLC, red) untuk menggantikan sistem kontrol yang lama, lalu menawarkan rancangan spesifikasi tersebut kepada siapa yang mau mengerjakan. Lalu akhirnya ada yang menerima, yaitu dari Bedford Associates. Orang dari Bedford Associates yang bersedia mengerjakan rancangan sistem tersebut bernama Dick Morley. Walhasil, Dick Morley lah yang menjadi “bapak” PLC. Sistem PLC yang dibuat oleh Dick Morley lalu diberi nama MODICON (Modular Digital Controller)084

gambar 2. modicon

Dewasa ini PLC secara luas sudah dikembangkan dari yang semula berupa unit-unit kecil yang hanya mampu menangani sekitar 20 input/output menjadi sistem besar berbasis mikroprosesor yang mampu menangani input/ output dalam jumlah ratusan hingga ribuan, kemudian menangani input/ output analog dan digital, dan melaksanakan mode-mode kontrol PID (proportional-integral-derivatif). Seiring perkembangan zaman, banyak industri seperti makanan, minuman, tekstil, mobil, dll yang beralih menggunakan PLC sebagai sistem kendalinya.

Gimana sih bentuk PLC ?

Bentuk PLC atau yang kita sebut dengan hardware PLC sangat banyak dan bervariasi. Mulai dari PLC-nya Alan Bradley, PLC Ge Fanuc CIM-003, sampai PLC-nya OMRON yang bernama ZEN dan CPM2A. Dari sekian banyak model, PLC memiliki lima komponen dasar yang harus ada, yaitu

gambar 3. PLC Alan Bradley

 

• Unit prosesor yang berisi mikroprosesor/ mikrokontroler. Unit ini bertugas mengolah  sinyal-sinyal input sesuai instruksi-instruksi kendali yang sudah diprogramkan, lalu menghasilkan output yang akan dijalankan oleh perangkat output.

• Unit catu daya digunakan untuk mengkonversi dari tegangan AC ke tegangan DC yang sesuai dengan kebutuhan hardware PLC karena prosesor dan beberapa perangkat input/ output membutuhkan tegangan DC yang rendah (5/12Volt)

• Perangkat pemrograman digunakan untuk memasukkan program ke dalam mikroprosesor

• Unit memori adalah bagian dari mikroprosesor dimana program yang digunakan untuk melakukan tindakan pengontrolan disimpan di dalamnya

• Perangkat Input/ output merupakan perangkat yang digunakan prosesor untuk mendapatkan sinyal input, kemudian  prosesor dapat memberikan sinyal output keluar (perangkat eksternal).

Dengan kelima komponen penting tersebut PLC dapat bekerja dengan baik.

Secara umum PLC memiliki 2 fungsi :

1. Kontrol sekuensial, dalam industri sistem pengendalian dilakukan secara berurutan (sekuensial) . Disini PLC digunakan untuk menjaga agar sistem tetap berjalan secara berurutan.
2. Monitoring Plan. Industri biasanya memerlukan pengawasan (monitoring) terhadap kondisi lingkungan, seperti suhu, kelembaban, tekanan, tingkat ketinggian, dll. Disini PLC digunakan untuk mengamati kondisi-kondisi tersebut setiap saat dan mengirimkan informasi yang diperlukan ke operator.

Keunggulan PLC sebagai instrumen pengontrol adalah :

• Fleksibel untuk menangani beberapa mesin sekaligus
• Harganya lebih murah dibandingkan sistem kontrol berbasis relay 
• Memiliki jumlah kontak I/O lebih banyak 
• Mudah dalam pemrograman dan maintenance 
• Menyederhanakan komponen-komponen sistem kendali 
• Keamanan lebih terjamin 
• Proses kerja PLC, dan data dari PLC bisa diamati oleh pengguna lewat komputer 
• PLC mendukung sistem wireless sehingga lebih memudahkan pengguna dalam mengamati kerja PLC
• Penambahan komponen sistem kendali lain pada PLC bisa dilakukan dengan cepat dan mudah

gambar 4. omron CPM1A

  [Arief]

Techno Lady : Di Balik Layar

Sobat MJL tentu udah akrab dengan kolom Techno Lady ya, setiap edisi MJL pasti ada seorang wanita (#eaa seorang..) yang MJL wawancarai tentang bidangnya dan teknologi.

Tapi di balik semua itu, gimana sih awalnya timbul ide ada kolom techno lady ini ? Simak cerita singkat berikut :

Kru MJL percaya, yang namanya kreatifitas itu bisa ditularin ke orang lain (bahasa kerennya diinduksikan), so saat brainstorming tentang majalah elektronika yang agak nyeleneh (MJL), ada 1 orang >> Alveo yang punya ide ngadain kolom itu, menurutnya manfaat bakal ada kolom ini adalah :

1. Mbanyakin pembaca pria *gak perlu dijelasin kenapa

2. Ngangkat cewek, yang notabene di dunia teknologi masih sedikit

3. Sebagai mediasi dengan bidang lain, ya kayak waktu edisi 1 >> Perawat, edisi 2 >> dokter gigi, dan terakhir edisi 3 >> ekonomi.

4. Mbanyakin pembaca yang berasal dari temennya si techno lady, sebab dia bakal bilang-bilang ke temen-temennya kalo dia masuk majalah, otomatis yang lain penasaran dan mbaca.

5. Biar majalah jadi berwarna dan menarik

Itu sih kurang lebih tentang techno lady :D, kemungkinan edisi 4 TL (techno lady)-nya bakal atlet, sebab temanya SPORT SCIENCE.

Sekian ya sob !