Modul Praktikum E112308 – Elektronika Industri

Modul Praktikum
E112308 – Elektronika Industri
MODUL 6
APLIKASI TERMOMETER DENGAN SENSOR LM35 PADA CPU1215C AC/DC/RELAY
1. Tujuan Percobaan

Memahami Cara Membaca Data Sensor LM35 dengan PLC Siemens CPU1215C
AC/DC/Relay

Memahami Proses Modifikasi Data Sensor LM35

Menghasilkan Informasi Suhu yang Valid dari Sensor LM35
2. Dasar Teori
a. LM35
i.
Fitur











ii.
Aplikasi




iii.
Terkalibrasi untuk Suhu Celcius
Linier dengan faktor skala + 10mV/⁰C
Jaminan keakurasian 0,5⁰C (pada suhu 25⁰C)
Rating Suhu pada Jangkauan Penuh -55⁰C hingga 150⁰C
Cocok untuk aplikasi jarak jauh
Biaya rendah
Beroperasi pada tegangan 4 ... 30V
Kebocoran arus kurang dari 60 μA
Self-heating yang rendah 0,08⁰C pada udara diam
Non-linearitas hanya ±1/4⁰C
Output impedans yang rendah, 0,1 Ω untuk beban 1mA
Power supply
Pengaturan baterai
HVAC – Heating, Ventilating, and Air Conditioning
Peralatan rumah tangga
Deskripsi
LM35 adalah sebuah IC (integrated sensor) sensor yang digunakan untuk
pengukuran suhu dengan keluaran tegangan yang proporsional dengan temperatur
(suhu) dalam celsius (⁰C). Sensor ini memiliki beberapa kelebihan diantaranya:
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
1
Modul Praktikum
E112308 – Elektronika Industri

Hasil pengukuran suhu lebih akurat dibandingkan dengan thermistor,

Sirkuit sensor tersegel oleh kemasan sehingga terhindar dari oksidasi,

LM35 menghasilkan tegangan keluaran yang relatif lebih tinggi daripada
thermokopel, pada aplikasi tertentu tidak memerlukan penguatan sinyal.
Sensor LM35 dalam beberapa kemasan ditunjukkan oleh Gambar 6.1.
Gambar 6.1 LM35 dalam berbagai kemasan
Rating maksimum absolut sensor LM35 ditunjukkan oleh Tabel 6.1 dan kondisi
pengoperasian sensor LM35 yang direkomendasikan ditunjukkan oleh Tabel 6.2.
Tabel 6.1 Rating maksimum absolut LM35
Rating
Tegangan suplai (VS)
Tegangan keluaran (VOUT)
Arus keluaran (IOUT)
MIN
-0,2
-1
MAX
35
6
10
Unit
V
V
mA
Tabel 6.2 Kondisi operasi LM35 yang disarankan
Rating
Suhu operasi (TMIN ... TMAX)
LM35, LM35A
LM35C, LM35CA
LM35D
Tegangan suplai (+VS)
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
MIN
-55
-40
0
4
MAX
150
110
100
30
Unit
⁰C
V
2
Modul Praktikum
E112308 – Elektronika Industri
Rangkaian yang umum pada aplikasi sensor LM35 ditunjukkan oleh Gambar 6.2.
Gambar 6.2 Rangkaian LM35
Mengubah tegangan VOUT dari LM35 menjadi suhu (dalam celsius):

Sensor memiliki sensitivitas 10mV/⁰C,

Nilai sensitivitas digunakan sebagai faktor konversi terbalik, yaitu 100⁰C/V,

Persamaan konversi tegangan ke suhu adalah:
𝐒𝐮𝐡𝐮 (𝟎 𝐂) = 𝐕𝐎𝐔𝐓 ∗ (𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐂/𝐕)
o Jika VOUT = 1V maka suhu = 100⁰C
o Perubahan tegangan VOUT linier terhadap suhu
3. Kebutuhan Peralatan

Modul Power Supply – satu buah

Modul Lampu (RED, YELLOW, GREED) – satu buah

Sensor LM35 – satu buah

PLC Siemens CPU-1215C (tipe AC/DC/Relay) – satu unit

Komputer dengan TIA Portal – satu unit
4. Pelaksanaan dan Hasil
a. Percobaan – Memproses Data LM35
Peringatan! Resiko tersengat listrik dan hubungan arus pendek, pastikan
semua perangkat terangkai dengan baik dan benar.
Lakukan tes program tanpa memasang perangkat pada keluaran PLC.
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
3
Modul Praktikum
E112308 – Elektronika Industri
Tujuan dari praktikum – Praktikan dapat memproses data sensor LM35. Lampu
RED, YELLOW dan GREEN sebagai indikator hasil perbandingan antara suhu yang terukur
oleh sensor dengan suhu set-point (LEVEL) sesuai dengan kondisi pada Tabel 6.3.
Tabel 6.3 Syarat lampu menyala
Lampu Menyala
GREEN
YELLOW
RED
i.
Kondisi
Suhu <= LEVEL_A
LEVEL_A < suhu <= LEVEL_B
Suhu > LEVEL_B
Diagram elektrikal
Gambar 6.3 Diagram elektrikal
ii.
Cara kerja sistem

Perubahan suhu menyebabkan perubahan pada tegangan VOUT sensor LM35.

Suhu yang terukur dibandingkan dengan nilai set point (LEVEL_A dan LEVEL_B).

Hasil perbandingan tersebut menentukan nyala lampu indikator.
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
4
Modul Praktikum
iii.
E112308 – Elektronika Industri
Petunjuk Pelaksanaan Praktikum

Buatlah rangkaian elektrikal Gambar 6.3.

Buatlah ladder diagram untuk PLC:
 Blok fungsi FC01_NORM – untuk normalisasi dan penskalaan, gunakan tag
berikut:

“Analog_In_Value" – operand nilai analog input

"Normalized_Value" – hasil normalisasi nilai analog input

"Voltage_Value" – nilai tegangan hasil penskalaan nilai ternormalisasi
 Blok fungsi FC02_VOLT_TO_TEMP – untuk mengubah tegangan menjadi suhu

"Temp_Value" – operand hasil konversi tegangan menjadi suhu
 Blok fungsi FC03_COMPARE – perbandingan suhu dengan set-point LEVEL


"Level_A" – nilai set point pertama

“Level_B” – nilai set point kedua

“RED” – lampu indikator warna merah

“YELLOW” – lampu indikator warna kuning

“GREEN” – lampu indikator warna hijau
Isilah Tabel 6.4 (sembarang nilai untuk set-point LEVEL_A dan LEVEL_B)
Tabel 6.4 Nilai parameter
Parameter
Nilai MIN untuk NORM_X
Nilai MAX untuk NORM_X
Nilai MIN untuk SCALE_X
Nilai MAX untuk SCALE_X
Nilai LEVEL_A
Nilai LEVEL_B
Nilai

Ubahlah tegangan VOUT LM35 dengan memegang bodi sensor.

Bandingkanlah:
 Suhu yang dihitung dari tegangan VOUT yang diukur dengan Voltmeter,
 Suhu yang dihasilkan oleh pemrosesan PLC!
5. Pembahasan
Tuliskan pembahasan dari percobaan yang telah dilakukan pada buku catatan
praktikum.
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
5
Modul Praktikum
E112308 – Elektronika Industri
6. Kesimpulan
Berikan kesimpulan mengenai percobaan yang telah dilakukan.
7. Referensi
SIMATIC S7-1200 Programmable controller System Manual (A5E02486680-06) April 2015
Texas Instrument LM35 Datasheet Revised January 2015
Website: http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/elessonsHTML/Sensors/TempLM35.html
Lab. Instrumentasi Teknik Elektro Udinus Semarang
6