Fluid-Sim
Eksp. Instrumentasi Industri1
PENGENALAN SISTEM PNEUMATIK
Tujuan Percobaan1. Mengenal dan memahami sistem pneumatik, baik
pure/full pneumatik maupun electropneumatik.2. Mengenal dan
memahami bentuk, lambang, dan fungsi macam-macam katup (valve) dan
silinder.3. Mampu mensimulasikan rangkaian pneumatik sederhana
dengan FluidSim.Dasar Teori1. Menu File Pada FluidSim
New : Perintah ini digunakan untuk membuat desain skematik,
library, atau file VDHL yang baru. Jumlah window yang dapat dibuka
tergantung pada kemampuan resource setiap system. Kita dapat dari
satu window ke window lain dengan melihat angka yang tertera di
bagian bawah window yang menandakan window ke berapa yang sedang
aktif.
Open : Perintah ini digunakan untuk membuka file desain,
library, atau VDHL yang sudah ada.
Close : Perintah ini digunakan untuk menutup window yang sedang
aktif. Apabila diperlukan, kita akan diminta menyimpan perubahan
yang kita buat pada desain.
Save : Perintah ini digunakan untuk menyimpan file desain,
library, atau proyek yang aktif. Apabila kita menyimpan proyek.
Capture akan menciptakan backup dengan ekstensi *.DBK. Jika berupa
library, ekstensinya. OBK, dan bila berupa skematik, tidak ada
backup yang dibuat
Save As : Fungsinya sama seperti save, hanya saja nama file
untuk hasil yang disimpan berbeda dengan nama semula.
Circuit Preview : Gunakan perintah ini untuk melihat tampilan
desain skematik yang kita buat. Setelah mengatur setting dikotak
dialog Circuit Preview, klik OK untuk menampilkan dokumen tercetak.
Kita dapat menggunakan tombol di bagian atas window untuk melihat
halaman yang berbeda dan memperbesar atau memperkecil
tampilannya.
Print : Perintah ini digunakan untuk mulai mencetak halaman
skematik atau part yang aktif atau item yang telah dipilih dalam
project manager.
DXF Export : Perintah ini digunakan untuk mengambil desain EDIF
dan PDIF. Desain EDIF harus berupa grafis dan bukan netist.
Part List Export : Perintah ini digunakan untuk mengirimkan
desain EDIF dan halaman skematik DXF. Perintah ini menyimpan desain
EDIF dan bukan nettist. Halaman skematik DXF disimpan dalam format
AutoCad v12.
Exit : Perintah ini digunakan untuk keluar dari program dan
menyimpan perubahan-perubahan yang kita lakukan bila perlu.
Menu Edit Pada FluidSim
Undo : Perintah ini digunakan untuk membatalkan efek perintah
sebelumnya bila mungkin.
Redo : Perintah ini digunakan untuk membatalkan efek perintah
yang sebelumnya dijalankan oleh undo.
Cut : Perintah ini digunakan untuk menghapus objek yang dipilih
dari window dan menempatkannya di Clipboard. Perintah ini hanya
aktif bila ada objek yang dipilih.
Copy : Perintah ini digunakan untuk menduplikasikan objek yang
dipilih dan mengirimnya ke Clipboard. Hanya aktif bila ada objek
yang dipilih.
Paste : Perintah ini digunakan untuk memindahkan objek yang
disimpan di Clipboard ke window yang aktif. Perintah ini tidak
berfungsi bila Clipboard dalam keadaan kosong.
Delete : Perintah ini digunakan untuk menghapus objek yang
dipilih dari window yang aktif tanpa memindahkannya ke Clipboard.
Hanya aktif bila ada objek yang dipilih.
Select All : Perintah ini digunakan untuk memilih semua item
dari window yang aktif.
Align : Jenis perataan yang digunakan untuk jenis bagian atas,
vertikal terpusat, bawah, kiri, horizontal terpusat, dan kemudian
kanan dimana bagian ini adalah menempatkan posisi dari rangkaian
tersebut.
Rotate : Perintah ini digunakan untuk memutar objek yang dipilih
berlawanan arah jarum jam dengan kenaikan 90o. Objek yang dipilih
berputar sebagai suatu set, bukan sendiri-sendiri.
Properties : Perintah ini digunakan untuk menampilkan properti
dari dokumen yang dipilih, mengubah setting, dan melihat informasi
tentang file yang dipilih.
Menu Execute Pada Fluidsim
Check Superficially : Melakukan pengecekan secara otomotis,
apabila terdapat troubleshoot pada rangkaian, maka check
superficially akan mengeluarkan perintah dan build and run tidak
dapat dijalankan.
Menu Library Pada FluidsimHierarchical view : adalah bagian dari
menu library yang berfungsi menampilkan project baru dengan
optional yang lebih terbatas, diantaranya : distance rule, parts
list, state diagram, text dan valve solve.
Total view : adalah bagian dari menu library yang menampilkan
project dengan pilihan katup yang beragam atau menyeluruh pada
halaman project.
Fluidsim version 2 : adalah menu pilihan dalam library dimana
sama seperti dengan total view, hanya saja pada menu ini katup yang
digunakan tidak dapat diedit atau dikendalikan.
Menu Insert dalam FluidsimDistance rule : adalah bentuk menu
dalam insert yang menentukan jarak seberapa jauh acting cylinder
itu bekerja dapat diatur dalam menu ini.
Part list : adalah bentuk dari salah satu menu pada insert yang
merupakan bagian dari daftar dalam bentuk kolom tidak berbeda
seperti teks.
Text : merupakan jenis dari menu insert yang berguna menampilkan
tulisan atau karakter yang ingin dimasukkan kedalamnya menggunakan
menu ini.
2. Aplikasi Katup-Katup Dalam Fluid-SimKomponen katup pneumatik
dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) kelompok katup kontrol aliran,
yaitu ; katup kontrol arah aliran dan posisi; katup tekanan katup
kontrol aliran2.1 Katup kontrol aliran dan posisiKatup kontrol arah
aliran dan posisi berfungsi mengontrol arah aliran yang masuk atau
keluar.Macam-macam katup kontrol arah aliran dan posisi antara lain
sebagai berikut. Katup kontrol arah aliran 2/2.
Posisi normal.Udara dari no 1 tertutup.Posisi akhir.Udara dari
no 1 mengalir ke no 2. Katup kontrol arah aliran 5/2. posisi
normal.Udara dari no 1 mengalir ke no 2.Udara dari no 4 mengalir ke
saluran pembuangan no 5.Saluran pembuangan no 3 tertutup.Posisi
akhir.Udara dari no 1 mengalir ke no 4.Udara dari no 2 mengalir ke
saluran pembuangan no 3.Saluran pembuangan no 5 tertutup. Katup
kontrol arah aliran 3/2.posisi awal.Udara dari no 1 tertutup.Udara
dari no 2 mengalir ke saluran pembuangan no 3.Posisi akhir.Udara no
1 mengalir ke no 2.Saluran pembuangan no 3 tertutup. Katup kontrol
arah aliran 4/2posisi awal.Udara dari no 1 mengalir ke no 2.Udara
dari no 4 mengalir ke saluran pembuangan no 3.Posisi akhir.Udara
dari no 1 mengalir ke no 4.Udara dari no 2 mengalir ke saluran
pembuangan no 3.
Pengembangan dari berbagai kombinasi komponen, ditemukan katup
kontrol arah aliran lainnya, antara lain sebagai berikut. Katup
kontrol penghambat arah aliran (check valve)Katup kontrol
penghambat arah aliran (check valve) berfungsi untuk menghambat
arah aliran untuk satu arah aliran.
Gambar 2.1 check valve. Katup kontrol balik fungsi arah
aliran/fungsi ATAU (shuttle valve)Katup kontrol balik fungsi arah
aliran/fungsi ATAU (shuttle valve) berfungsi untuk mengontrol arah
aliran satu arah atau dua sumber tekanan yang masuk.
Gambar 1.2 shuttle valve. Katup kontrol tekanan ganda arah
aliran/fungsi AND (two pressure valve) Katup ini berfungsi untuk
mengontrol arah aliran dari dua sumber tekanan yang masuk.
Gambar 2.3 two pressure valve.2.2 Katup kontrol tekananKatup
kontrol tekanan berfungsi untuk mengontrol tekanan yang masuk atau
keluar.Macam-macam katup kontrol tekanan antara lain; Katup kontrol
tekanan jenis relief.
Gambar 2.4 katup kontrol tekanan jenis relief.
Katup kontrol tekanan jenis non relief.
Gambar 2.5 katup kontrol tekanan jenis non relief.2.3 Katup
kontrol aliranKatup kontrol aliran berfungsi untuk mengontrol
aliran (kecepatan atau laju aliran).Macam-macam katup kontrol
aliran antara lain; Katup kontrol dua arah aliranKatup kontrol dua
arah aliran berfungsi untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju
aliran) dari dua arah aliran.
Gambar 2.6 katup kontrol dua arah aliran. Katup kontrol satu
arah aliranKatup satu arah aliran berfungsi untuk mengontrol aliran
(kecepatan atau laju aliran)hanya dari satu arah aliran.
Gambar 2.7 katup kontrol satu arah aliran. Katup kontrol penunda
waktu arah aliran.Katup kontrol penunda waktu arah aliran berfungsi
untuk mengontrol aliran (kecepatan atau laju aliran) terhadap
fungsi waktu atau menunda waktu arah aliran.
Gambar 2.8 katup kontrol penunda waktu arah aliran.2.4 Alat
penggerak pneumatik Dalam pneumatik menggunakan 2 penggerak yaitu
menggunakan silinder untuk gerakan translasi dan motor udara untuk
gerakan rotasi.2.4.1 Macam penggerak pneumatik dengan silinder,
yaitu; Silinder kerja ganda
posisi awal.Silinder dalam keadaan go (diam).Posisi
akhir.Silinder dalam keadaan go + (maju). Silinder kerja
tunggal
posisi awal. Sinder dalam keadaan go +.Posisi akhir.Silinder
dalam keadaan go (namun akan kembali lagi ke posisi awal jika udara
yang masuk hanya sedikit).2.4.2 Macam penggerak pneumatik dengan
motor udara, yaitu;
Motor udara dengan putaran satu arah.
Motor udara dengan putaran dua arah.
2.5 Mekanisme pengontrol pada komponen pneumatikMekanisme
pegontrol pada komponen pneumatik dapat dikelompokkan menjadi 2
(dua), yaitu : digerakkan dengan mekanik digerakkan dengan
pneumatik
2.5.1 Kelompok yang digerakkan dengan operasi manual mekanik
adalah: operasi manual operasi tombol operasi tuas operasi peda
operasi pegas operasi rol operasi rol dan idle2.5.2 Kelompok yang
digerakkan dengan pneumatik, yaitu ; operasi pneumatik operasi
pilot
2.6 Simbol-simbol pada komponen pneumatikDalam simbol angka pada
pneumatik memiliki arti yang berbeda-beda, antara lain; 2,4,..:
menyatakan garis kerja aliran udara 2. 1: menyatakan hubungan
tekanan udara dengan kompresor 3,4..: menyatakan saluran buang
udara 12,14. : menyatakan saluran pengontrol arah aliran.
3. Aplikasi Membuat Rangkaian Pur Pneumatik Menggunakan
Fluid-Sim3.1 Melakukan Setting Awal Jalankan program awal
fluid-Sim, klik menu START - PROGRAM - FESTO FLUIDSIM atau klik
icon pada tampilan dekstop anda. lalu akan muncul windows fluid-sim
sebagai berikut:
Gambar 3.1 Tampilan pada Fluid-Sim. Untuk membuat lembar kerja
baru, Klik menu file new atau klik icon sehingga akan menampilkan
lembar kerja sebagai berikut:
Gambar 3.2 Tampilan lembar kerja pada Fluid-Sim.
Buatlah rangkaian ini go + go , rangakaian ini cara kerjanya
ketika silinder go (posisi awal) menyentuh roll katup 3/2 way valve
maka katup tersebut akan aktif dan sekaligus mengarilkan udara ke
katup 5/2 way valve no 14 kemudian 5/2 way valve aktif dan no 4
akan mengalirkan udara ke silinder dan silinder akan go + (maju)
lalu batang silinder menyentuh roll katup 3/2 way valve dan katup
tersebut mengalirkan udara ke katup 5/2 way valve no 12 dan
mengalirkan udara ke katup silinder sehingga go dan akan terus
berulang-ulang.
Gambar 3.3 Rangkaian pur pneumatik
Komponennya dalah sebagai berikut:Katup 5/2 way valveKatup 3/2
way valveDouble acting cilinderDistance rulesCompressed air
supply3.2 Menentukan Katup-Katup Pneumatik Letakkan kursor pada
katup yang diinginkan pada bagian tabel katup.
Gambar 3.4 Tampilan katup pada menu total view.
kemudian klik sambil di geser ke arah lembar kerja.
Gambar 3.5 Memasukkan katup pada lembar kerja.
Tempatkan sesuai posisi yang memudahkan dalam perangkaian.
Gambar 3.6 Menempatkan posisi katup untuk memudahkan dalam
perangkaian.
3.3 Mengedit Katup-Katup Pneumatik Khusus untuk double acting
cilinder atau acting cilinder, kita harus mengedit pada distance
rulesnya bukan pada katup silindernya. Sehingga silinder dapat
bergerak . Caranya klik ganda pada distance rules maka akan
muncul
Gambar 3.7 Tampilan distance rule.
Kolom pada label digunakan untuk nama posisiKolom pada position
menentukan jangkauan batang silinder ketika go + (bergerak maju).
Label a menunjukan posisi 0 (posisi awal) dan Label b menunjukkan
posisi akhir.Kita dapat mengisinya seperti gambar di bawah ini.
Gambar 3.8 Mengisi kolom pada kotak dialog distance rule.
Untuk mengedit katup kita melakukan double klik pada katup yang
akan di edit Setelah itu, akan muncul tampilan configure way valve,
dalam tampilan ini kita dapat mengedit katup-katup sesuai dengan
permintaan. biasanya katup di edit untuk memunculkan pengontrol
katup dan pegas pengembali.
Gambar 3.9 Tampilan configure way valve.Dalam configure way
valve terdapat banyak pilihan diantaranya : Spring-returned
digunakan untuk menampilkan pegas pada katup. Piloted digunakan
untuk menampilkan simbol untuk selenoid. Manually digunakan untuk
menampilkan pengontrol secara manual. Mecanically digunakan untuk
menampilakan pengontrol mekanik. Pneumatically/Electrically
digunakan untuk menampilkan pengontrol dari udara maupun dari
elektrik (selenoid). Pilih pada kolom pengontrol pneumatik dan
elektropneumatik. lalu pilih yang simbol angin .dalam memilih
pengontrol katup ini harus di sesuaikan dengan rangkain. Jika
rangkaian tersebut menggunakan katup pengontrol mekanik maka kita
pilih kolom mecanically lalu pilih katup pengontrol mekanik sesuai
kebutuhan. Tidak harus kita menggunakan katup pengontrol dengan
angin. kita juga dapat menggunakan katup pengontrol dengan mekanik
maupun manual yang dipadukan dengan pegas sebagi pengembali katup
pengontrol ke tiitk semula. Kemudian mengedit katup pembuangan, hal
ini dilakukan karena dalam katup pneumatik no 3,5 adalah katup
pembuangan. Caranya double klik no 3 pada katup kemudian akan
muncul pneumatic connection
Gambar 3.10 Tampilan pneumatic connection.Lalu pilih simbol
katup pembuangan pada terminator, kemudian klik ok.
Gambar 3.11 Tampilan katup pembuangan pada terminator.
3.4 Merangkai Komponen Dalam merangkai katup kita harus
mengetahui angka-angka yang ada dalam pneumatik yaitu 3,5 merupakan
katup pembuangan dan angka 1 . menunjukan katup masukan , kemudian
angka 2,4. menunjukan katup keluaran. Dalam merangakai kita hanya
mengeklik pada katup pertama kemudian klik lagi pada katup
kedua
Gambar 3.12 merangkai katup.
Namun dalam merangkainya tidak boleh sembarang dan harus sesuai
dengan rangkaian yang ada
Gambar 3.13 Rangkaian pur pneumatik.
4. Membuat Rangkaian Elekro Pneumatik Menggunakan Fluid-Sim4.1
Melakukan Setting Awal
Jalankan program awal fluid-Sim, klik menu START - PROGRAM -
FESTO FLUIDSIM atau klik icon pada tampilan dekstop anda. lalu akan
muncul windows fluid-sim sebagai berikut:
Gambar 4.1 Tampilan pada Fluid-Sim. Untuk membuat lembar kerja
baru, Klik menu file new atau klik icon sehingga akan menampilkan
lembar kerja sebagai berikut:
Gambar 4.2 Tampilan lembar kerja pada FluidSim.
Buatlah rangkaian go + go , rangakaian ini cara kerjanya ketika
silinder go (posisi awal) menyentuh NO A maka Y1 akan aktif dan
sekaligus katup 5/2 way valve no 14 Mengalirkan udara ke silinder
dan silinder akan go + (maju). lalu batang silinder menyentuh NO B
dan mengaktifkan Y2 selkaligus katup 5/2 way valve no 12
mengalirkan udara ke silinder sehingga go dan akan terus
beruang-ulang.
Gambar 4.3 Rangkaian elektropneumatik.
Komponennya dalah sebagai berikut:Katup 5/2 way valve.Double
acting cilinder.Distance rules.Compressed air supply.Brake
switch.Make switch.Electrical conection 24V.Electrical conection
0V.
4.2 Menentukan Katup-Katup Pneumatik dan Elektro Pneumatik
Letakkan kursor pada katup yang diinginkan pada bagian tabel
katup.
Gambar 4.4 Tampilan katup-katup pada menu total view.
kemudian klik sambil di geser ke arah lembar kerja .
Gambar 4.5 Memasukkan katup pada lembar kerja.
Tempatkan sesuai posisi yang memudahkan dalam perangkaian.
Gambar 4.6 Menentukan posisi katup untuk memudahkan dalam
merangkai.
Namun untuk simbol selenouid pada komponen elektronya, kita
mengambil dari menu library, caranya klik pada menu library pilih
version fluidSIM 2.
Gambar 4.7 mencari simbol selenoid dalam library di menu
Fluidsim version 2.
Kemudian akan muncul tampilan seperti kotak dialog pada total
view, lalu pilih ini untuk simbol selenoid. Untuk perbedaan total
view dan fluidsim version 2 hanya terletak pada katupnya. Untuk
total view katup dapat di edit namun untuk Fluidsim version 2 katup
tidak bisa di edit dan katupnya sudah ada pengontrolnya.
Gambar 4.8 Tampilan Fluidsim version 2.
4.3 Mengedit Katup-Katup Pneumatik
Khusus untuk double acting cilinder atau acting cilinder, kita
harus mengedit pada distance rulesnya bukan pada katup silindernya.
Sehingga silinder dapat bergerak . Caranya klik ganda pada distance
rules maka akan muncul kotak dialog distance rule.
Gambar 4.9 Tampilan distance rule.
Kolom pada label digunakan untuk nama posisiKolom pada position
menentukan jangkauan batang silinder ketika go + (bergerak
maju)Kita dapat mengisinya seperti gambar di bawah ini.
Gambar 4.10 Mengisi kolom pada distance rule.
Untuk mengedit katup kita melakukan double klik pada katup yang
akan di edit Setelah itu akan muncul tampilan configure way valve,
dalam tampilan ini kita dapat mengedit katup-katup sesuai dengan
permintaan. biasanya katup di edit untuk memunculkan pengontrol
katup dan pegas pengembali.
Gambar 4.11 Tampilan configure way valve.
Dalam configure way valve terdapat banyak pilihan diantaranya :
Spring-returned digunakan untuk menampilkan pegas pada katup.
Piloted digunakan untuk menampilkan simbol untuk selenoid. Manually
digunakan untuk menampilkan pengontrol secara manual. Mecanically
digunakan untuk menampilakan pengontrol mekanik.
Pneumatically/Electrically digunakan untuk menampilkan pengontrol
dari udara maupun dari elektrik (selenoid). Pilih pada kolom
pengontrol pneumatik dan elektropneumatik.
. lalu pilih yang simbol selenoid . dalam memilih pengontrol
katup ini harus di sesuaikan dengan rangkain. Kemudian mengedit
katup pembuangan, hal ini dilakukan karena dalam katup pneumatik no
3,5 adalah katup pembuangan. Caranya double klik no 3 pada katup
kemudian akan muncul pneumatic connection
Gambar 4.12 Tampilan pneumatic connection.Lalu pilih simbol
katup pembuangan pada terminator, kemudian klik ok.
Gambar 4.13 Tampilan katup pembuangan pada terminator.
4.4 Merangkai Komponen
Dalam merangkai katup kita harus mengetahui angka-angka yang ada
dalam pneumatik yaitu 3,5 merupakan katup pembuangan dan angka 1 .
menunjukan katup masukan, kemudian angka 2,4. menunjukan katup
keluaran. Dalam merangakai kita hanya mengeklik pada katup pertama
kemudian klik lagi pada katup kedua
Gambar 3.14 Merangkai katup.
Namun dalam merangkainya tidak boleh sembarang dan harus sesuai
dengan rangkaian yang ada. .Gambar 3.15 Rangkaian pur pneumatik.
Untuk selenoidnya kita hanya mengisi label sesuai rangakaian
Gambar 3.16 Rangakaian elektro pneumatik.dengan cara double klik
pada katup selenoid lalu akan muncul tampilan valve selenoid
kemudian masukkan label sesuai rangkaian.
Gambar 4.17 Kotak diaolg valve selenoid connection.
Begitupun untuk NO Maupun NC kita hanya mengisi label saja.
Gambar 4.18 Menentukan NO dan NC sesuai label pada D distance
rule.
Dengan cara klik pada NO kemudian akan muncul kotak dialog make
switch kemudian masukkan label.
Gambar 4.19 Tampilan kotak dialog make switch.
5. Mensimulasikan Rangkaian Menggunakan FluidSim
5.1 Membuat Rangkaian Jalankan program awal fluid-Sim, klik menu
START - PROGRAM - FESTO FLUIDSIM atau klik icon pada tampilan
dekstop anda. lalu akan muncul windows fluid-sim sebagai
berikut:
Gambar 5.1 Tampilan pada Fluid-Sim. Untuk membuat lembar kerja
baru, Klik menu file new atau klik icon sehingga akan menampilkan
lembar kerja sebagai berikut:
Gambar 5.2 Tampilan lembar kerja pada Fluid-Sim.
Buatlah rangkaian ini go + go , rangakaian ini cara kerjanya
ketika silinder go (posisi awal) menyentuh roll katup 3/2 way valve
maka katup tersebut akan aktif dan sekaligus mengarilkan udara ke
katup 5/2 way valve no 14 kemudian 5/2 way valve aktif dan no 4
akan mengalirkan udara ke silinder dan silinder akan go + (maju)
lalu batang silinder menyentuh roll katup 3/2 way valve dan katup
tersebut mengalirkan udara ke katup 5/2 way valve no 12 dan
mengalirkan udara ke katup silinder sehingga go dan akan terus
berulang-ulang.
Gambar 5.3 Rangkaian pur pneumatik
Komponennya dalah sebagai berikut:Katup 5/2 way valveKatup 3/2
way valveDouble acting cilinderDistance rulesCompressed air
supply5.2 Mensimulasikan Rangkaian
Dalam mensimulasikan sebuah rangkaian kita harus mengetahui
simbol-simbol yang digunakan. Stop digunakan untuk menghentikan
suatu rangkaian yang sedang berjalan/bekerja (simulasi). Start
digunakan untuk menjalankan suatu rangkaian secara otomatis.
Pause digunakan untuk menghentikan suatu program yang bersifat
sementara.
Reset digunakan untuk mengembalikan suatu rangkaian ke posisi
semula (posisi awal). Single step digunakan utuk menjalankan
program dengan cara step by step. Simulate until state change
hampir sama dengan single step yaitu menjalankan program dengan
step by step. Ketika kita ingin mensimulassikan secara otomatis
maka kita gunakan . Maka silinder akan bergerak maju mundur dan
akan terus berulang-ulang sebelum kita tekan tombol stop .
Gambar 5.4 silinder bergerak maju.
Gambar 5.5 silinder bergerak mundur.
namun berhati hatilah, terkadang ranngkaian terjadi error ketika
di simulasikan.
Gambar 5.6 rangkaian yang errorHal ini dapat di atasi dengan
memisahkan jalur rangkaian agar tidak menumpuk, karena kebanyakan
error disebabkan oleh penumpukan jalur rangkaian.
Gambar 5.7 rangkaian yang tidak error setelah di koreksi