Objektif Am : Mempelajari dan memahami rekabentuk litar
pneumatik
Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:-
Merekabentuk litar asas berbilang silinder
berdasarkan kawalan pneumatik.
Menerangkan litar asas berbilang silinder
berdasarkan kawalan pneumatik.
UNIT 5
REKABENTUK LITAR (KAWALAN TURUTAN BERBILANG SILINDER)
OBJEKTIF
5.0 PENGENALAN
ekiranya seseorang bercerita tentang reka bentuk litar pneumatik, apakah yang
anda faham tentangnya ?
Kerja mereka bentuk bagi suatu litar pneumatik bukanlah satu tugas yang mudah
dilakukan terutama sekali apabila banyak penggerak yang perlu dikawal dengan
jujukan gerakan yang rumit. Oleh itu, aspek-aspek seperti keselamatan tentang
pengoperasian, perlaksanaan fungsi yang dicapai, tahap kecekapan operasi dan kos
perlu diambil kira ketika melakukan kerja mereka bentuk litar pneumatik, supaya
litar tersebut dapat mencapai atau melaksanakan kerja ke tahap yang optimium.
Perlaksanaan fungsi yang dicapai adalah dimaksudkan sebagai asas pencapaian yang
berulang. Sementara itu, aspek yang perlu dititikberatkan ialah sistem hendaklah
bebas daripada suhu persekitaran yang tinggi, kelembapan dan habuk. Hal ini kerana
perkara berkenaan dapat mempengaruhi atau merosakkan litar sistem pneumatik.
Tambahan pula, kos pembaikan bagi sistem ini adalah mahal.
5.1 PENGENDALIAN LITAR ASAS KAWALAN TURUTAN BERBILANG
SILINDER
Bagi kendalian litar kawalan turutan berbilang selinder di contoh 5.1 di bawah,
terdapat dua rod silinder tindakan pneumatik yang akan digerak atau dikawal secara
bergilir-gilir dengan menggunakkan bantuan daripada komponen-komponen
pneumatik.
S
IINNPPUUTT
Contoh 5.1 :
Rajah 5.1 : Litar asas berbilang silinder
Jujukan litar merupakan turutan pergerakan silinder atau penggerak yang
mempunyai lebih dari satu penggerak dalam sesuatu litar. Berdasarkan rajah 5.1 di
atas, jujukan litar adalah seperti rajah 5.2 di bawah.
A+ B+ A- B-
Rajah 5.2 : Jujukan litar
Rajah 5.2 di atas menunjukkan dua buah silinder dua tindakan iaitu A dan B. Di
mana pergerakkan silinder ini perlu mengikuti jujukan A+ B+ A- B- dengan secara
Automatik apabila suis tekan ditekan dan dilepaskan.
Komponen : Dua buah sillinder dua tindakan, dua injap kawalan berarah 4/2, empat
buah injap belantik sehala, dua buah suis sentuh dan sebuah suis tekan.
a0 b0 b1 a1
St
Silinder A Silinder B
a0
a1
b0
b1
Sumber angin
a1 b1 a0
b0 st
Penerangan kendalian :
1. Bila suis tekan ditekan, udara dibekalkan ke injap belantik sehala a1dengan
"normally open" sehingga ke injap kawalan berarah 4/2.
2. Injap ini akan bergerak ke sebelah kiri untuk menyambungkan A+, kemudian
udara akan dihantar ke silinder A bagi menggerakkan rod silinder keluar sehingga
menyentuh suis sentuh a1 dan terhenti.
3. Injap belantik a1 akan mula beroperasi dengan bergerakkan ke kiri supaya udara
dapat disalurkan ke injap kawalan berarah 4/2 dengan menyambung B+ dengan
tujuan untuk menolak rod silinder B keluar daripadanya sehinggs rod itu tersentuh
suis sentuh b1.
4. Sebaik sahaja rod itu tersentuh suis sentuh b1, injap belantik b1 akan berfungsi lalu
bergerak ke kanan bagi melengkapkan sambungan agar menyalurkan udara
menerusinya ke injap kawalan. Di sini injap kawalan akan digerak kembali ke
arah kanan dengan menyambungkan A- sehingga ke silinder A. Hal ini akan
menolak rod silinder A masuk ke dalamnya supaya udara itu dapat dialir keluar
hingga ekzos dengan bantuan saluran yang telah disambungkan. Ia akan terhenti
apabila tersentuh suis sentuh a0.
5. Apabila rod silinder tersentuh suis sentuh a0,silinder B akan berfungsi semula di
mana udara dibekalkan dengan menerusi injap belantik sehala kemudian
memasak injap kawalan 4/2 bergerak ke sebelah kiri.
6. Ini akan membolehkan B- disambung dan menbenarkan udara melaluinya
sehingga silinder B. Dengan ini rod silinder akan ditolak masuk sebaik sahaja
bekalan udara diterima lalu menyalurkan udara disebelah depan rod ke bahagian
ekzos.
7. Manakala silinder A akan berfungsi lagi bila rod di silinder B tersentuh suis
sentuh b0, kitar ini akan berulang-ulang beroperasi selagi suis tekan tidak
dilepaskan.
Contoh 5.2 :
Litar ini adalah sama dengan litar pada rajah 5.1 di atas tetapi berbeza dari segi
susunan jujukan iaitu A+ A- B+ B-. Injap penghad jenis guling digantikan dengan
jenis yang lain sekiranya terdapat isyarat yang berlawanan.
Rajah 5.3 : Litar asas berbilang silinder berlainan jujukan
Contoh 5.3 :
Ianya adalah sama seperti litar dalam rajah 5.2 dan rajah 5.3 di atas tetapi dengan
jujukan A+ B+ B- A-. Suis injap penghad jenis guling digantikan dengan jenis lain
yang sesuai sekiranya terdapat isyarat yang berlawanan.
Rajah 5.4 : Litar asas berbilang silinder berlainan jujukan digandingkan bersama
dengan injap belantik sehala
a0 a1 b0 b1
Silinder A Silinder B
b0
St
b1 a0 b1
Hidraul
Silinder A Silinder B a0 a1 b0 b1
a0
St
b0 a1 b1
Injap Belantik
sehala
5.2 RAJAH GERAKAN MASA
Rajah gerakan masa (RGM) atau “Time Motion Diagram”, dapat menggambarkan
jujukan dua atau lebih silinder yang digerakkan secara automatik.
Contoh 5.4 :
Jujukan A+ B+ B- A-
Contoh 5.5 :
Jujukan A+ A- B+ B-
A
B
1 2 3 4 5
JumlahPergerakan
a1
a0
b1
b0
A
B
1 2 3 4 5
JumlahPergerakan
a1
a0
b1
b0
Pergerakkan A+ diwakili oleh 1 ke 2
dari a0 ke a1(menaik) pada silinder A.
Pergerakkan B+ diwakili oleh 2 ke 3
dari b0 ke b1(menaik) pada silinder B.
Pergerakkan B- diwakili oleh 3 ke 4 dari
b1 ke b0(menurun) pada silinder B.
Pergerakkan A- diwakili oleh 4 ke 5 dari
a1 ke a0(menurun) pada silinder A.
Pergerakkan A+ diwakili oleh 1 ke 2
dari a0 ke a1(menaik) pada silinder A.
Pergerakkan A- diwakili oleh 2 ke 3 dari
a1 ke a0 (menurun) pada silinder A.
Pergerakkan B+ diwakili oleh 3 ke 4
dari b0 ke b1 (menaik) pada silinder B.
Pergerakkan B- diwakili oleh 4 ke 5 dari
b1 ke b0 (menurun) pada silinder A.
Soalan 5a-1
Isikan tempat kosong yang telah disediakan
1. Kawalan turutan untuk litar berbilang silinder dilakukan pada suatu litar yang
mempunyai lebih dari __________________silinder.
2. Kawalan turutan gerakan bagi silinder-silinder juga dipanggil _____________ silinder.
3. A+ B+ B- A- adalah jujukan bagi _________silinder.
4. A+ B+ C+ C- B- A- adalah jujukan bagi _________silinder.
5. A+ B+ A-,B- adalah jujukan bagi __________silinder.
Soalan 5a-2
Sila lengkapkan jujukan di bawah
i.
A+ B+ A-,B-
ii.
AKTIVITI 5a
a1 b1
a1 b1 c1 c0 b0
a0 St
SELAMAT MENCUBA
Soalan 5a-3
Sila lengkapkan penerangan di bawah:
Silinder A
1. A+ ialah pergerakan _____________ piston A
2. A- ialah pergerakan ______________ piston A
3. Bila A+ berlaku, ianya akan menjana injap _______ pada akhir pergerakan tersebut.
4. Bila A- berlaku, ianya akan menjana injap _______ pada akhir pergerakan tersebut.
a1 a0
5.3 MEMBINA LITAR LATA ( CASCADE )
Dalam membina litar lata, perkara seperti membahagikan pergerakan silinder kepada
kumpulan, setiap ahli kumpulan tidak boleh sama dan jumlah bilangan kumpulan
adalah bersamaan dengan bilangan garisan yang akan digunakan ke dalam sesuatu
sistem pneumatik, adalah merupakan cara penting yang perlu dikuasai oleh seseorang
semasa proses melakukannya. Dalam litar ini, terdapat injap memori dan garisan
angin sekiranya dibandingkan dengan pengendalian litar asas berbilangan silinder. Di
samping itu, litar ini agak popular digunakan dalam mesin gerudi, dimana mesin perlu
dikawal langkah demi langkah dalam pembuatan dan lain-lain lagi.
5.3.1 Cara untuk membina litar pneumatik lata (Cascade).
Prosedur membina litar lata adalah seperti berikut;
1. Membahagikan jujukan gerakan silinder seperti rajah 5.5 di bawah, A+,
B+, A-,A+, B-, A- kepada beberapa kumpulan. Pastikan bahawa setiap
kumpulan yang dibahagikan tidak mempunyai jujukan pada silinder yang
sama contohnya A+ tidak boleh berada dalam satu kumpulan dengan A-.
Kumpulan yang dibahagikan adalah berdasarkan garis angin yang hendak
kita guna. Sekiranya anda telah menubuhkan 4 kumpulan seperti dibawah
bermaksud anda akan menggunakan 4 garis angin.
1 2 3 4
a1 a1
A+ B+ A- A+ B- A-
b1 a0 b0
Rajah 5.5 : Jujukan Gerakan Selinder
st a0
IINNPPUUTT
Rajah 5.6 : Litar lata (cascade)
(A) (B)
a1 a0 b1 b0
S1
S2
S3
S4
b1
b0
st
a0
a1
2. Empat kumpulan lata telah dibentuk dalam gerakan jujukan silinder ini,
iaitu :
Kumpulan Jujukan Sambungan untuk litar kuasa
Cascade
1 A+, B+ A1 disambung kepada S1; a1 dan S1
disambung kepada B1.
2 A- A0 disambung kepada S2
3 A+, B- A1 disambung kepada S3; a1 dan S3
disambung kepada B0.
4 A- A0 disambung kepada S4.
3. Pada injap memori cascade pula, oleh sebab terdapat 4 kumpulan cascade
jadi 3 injap memori akan digunakan. Di mana injap yang ke-3 adalah
digunakan untuk kumpulan cascade 4 dan 1.
Injap memori cascade Sambungan
1 S1. b1
2 S2. a0
3 S4. a0 .st(kanan). S3. b0 (kiri)
*Rujukan : S1- Suis 1 st- Suis start
S2- Suis 2
S3- Suis 3
Penerangan :
Injap had - hanya a1 tidak disambung kepada injap memori cascade. a1
digunakan dalam kumpulan cascade 1 dan 3. Dalam kumpulan 1, S1 dan a1
disambungkan ke B1, manakala dalam kumpulan 3, S3 dan a1 disambungkan
ke B0 (injap Dan akan digunakan).
Untuk membuat sambungan ke injap memori cascade, a0 adalah digunakan
dua kali, iaitu pada injap memori cascade 1 dan 3. Talian a0 daripada
bercabang dua, di mana satu akan pergi ke st yang akan disambung ke injap
Dan bagi menyambung dengan S4 dan dari injap Dan ke injap memori
cascade 1. Manakala satu lagi ( dari ke injap a0 ) akan pergi ke injap Dan
(lain) untuk digabung dengan S2 dan seterusnya ke injap memori cascade 3.
b1 dan b0 hanya digunakan sekali sahaja, maka b1 dan b0 boleh dibuat
dengan secara bersiri dan seterusnya ke injap memori cascade 2. b0 pula
disambungkan secara bersiri dengan S3 dan seterusnya ke injap memori
cascade 4.
Rajah 5.7, menunjukan empat kumpulan cascade telah dibentuk.
1 2 3 4
a1 a1
A+ B+ A- A+ B- A-
b1 a0 b0
Rajah 5.5 : Jujukan litar
Penerangan kendalian:
1. Apabila suis ditekan, injap 4/2 akan ditolak daripada keadaan asal supaya
udara termampat akan dibekal ke injap.
2. Di injap pula, ia akan melengkapkan litar dengan menyambungkan saluran
A ke silinder tindakan dua arah.
3. Sebaik sahaja silinder memperolehi udara, rod silinder akan digerakkan ke
depan.
4. Selepas suis tekan itu dilepaskan, injap tersebut akan bergerak kembali ke
kedudukan asalnya.
5. Udara daripada silinder akan disalur ke saluran B dengan tujuan untuk
mengalirkannya ke ekzos.
6. Dengan ini, rod silinder akan bergerak masuk ke dalam silinder sehingga
udara habis disalur keluar.
a0 st
5.3.2 Panduan membina litar Lata (Cascade)
Panduan membina litar lata
1. Bahagikan pergerakan silinder kepada jumlah kumpulan yang
dikehendaki.
2. Setiap ahli kumpulan tidak boleh sama. contoh : A+ dengan A-.
3. Bilangan kumpulan adalah sama dengan bilangan garis angin.
4. Bilangan injap memori yang digunakan adalah kurang satu dar bilangan
garis angin
Rajah 5.6: Susunan injap memori lata untuk dua kumpulan lata
Rajah 5.7: Susunan injap memori lata untuk tiga kumpulan lata
Rajah 5.8: Susunan injap memori lata untuk empat kumpulan lata
Garis angin pertama (S1)
Garis anginkedua (S2)
Garis angin ketiga (S3)
Garis angin keempat (S4)
Garis angin pertama (S1)
Garis angin kedua (S2)
SET 1 SET 2
Garis angin pertama (S1)
Garis angin kedua (S2)
Garis angin ketiga (S3)
SET 2
SET 3 SET 1
Untuk isyarat input
kump lata 2
Untuk isyarat input
kump lata 3
Untuk isyarat input kump
lata 1
PERHATIAN !
SET ialah isyarat untuk
menganjakkan injap memori lata
kepada kumpulan lata yang
berkenaan.
5.4 LITAR PNEUMATIK PEMBILANG LANGKAH
Litar ini mengandungi modul-modul yang dihubungkan kepada injap-injap kuasa.
Setiap kuasa pula dihubung dengan sebuah silinder pneumatik. Injap kuasa yang
digunakan ialah injap kawalan berarah 4/2 dianjak oleh pneumatik. Setiap langkah
maka bermakna empat modul akan digunakan. Misalnya dalam satu kitar, jika
sebuah silinder perlu dipanjangkan dua kali maka dua buah modul diperlukan dan
jika perlu pula diundurkan dua kali juga maka dua lagi modul diperlukan.
Modul Pembilang Langkah
Setiap modul mengandungi dua injap, iaitu
1. Injap memori iaitu injap kawalan berarah 3/2 yang dianjakkan oleh pneumatik.
2. Injap DAN.
Selain daripada modul ini, litar jenis ini adakalanya memerlukan injap-injap berikut:
1. Injap ATAU.
2. Injap DAN.
5.4.1 Modul Pembilang Langkah
Bagi membina litar pembilang langkah, anda memerlukan modul pembilang
langkah yang terdiri daripada injap 3/2 dan injap DAN. Ianya mempunyai 6
titik sambungan seperti gambarajah di bawah. PERINGATAN! Anda mestilah
melukis modul pembilang langkah dengan lengkap seperti gambarajah 5.9 di
bawah supaya tidak terkeliru dalam pembinaan litar pembilang langkah.
Berdasarkan rajah 5.9 di sebelah,
penomboran melambangkan laluan angin
untuk sesuatu penyambungan litar.
1. Isyarat persediaan dari jujukan yang
terdahulu
2. Tindak balas signal dari langkah yang
lepas
3. signal ke injap kawalan arah
4. menolak balik injap 3/2 yang lepas ke
kedudukan asal
5. isyarat persediaan untuk modul akan
datang
6. Isyarat menolak balik injap 3/2
kedudukan asal
1
2
3
4 5
6
Rajah 5.9 : Modul Pembilang Langkah
5.4.2 Litar Pembilang Langkah
Litar ini mengandungi lebih daripada satu silinder, seperti litar cascade, ianya
mempunyai jujukan supaya siliner-silinder tersebut bergerak mengikut aturan
tertentu yang telah ditetapkan.Contoh jujukan adalah seperti dibawah:
A + B+ C+ C- B- A-
Sekiranya anda diberi jujukan seperti di atas dan anda dikehendaki membina
litar dengan menggunakan kaedah pembilang langkah, pertama sekali anda
perlu pastikan berapa silinder yang diperlukan. Contoh jujukan di atas anda
memerlukan 3 silinder iaitu A,B dan C. Kedua anda perlu memastikan jumlah
pergerakkan untuk menentukan bilangan modul pembilang langkah yang
diperlukan. Contoh jujukan di atas ianya mempunyai 6 pergerakan, jadi litar
ini memerlukan 6 modul pembilang langkah. Rajah 5.7 menunjukkan binaan
litar bagi jujukan di atas.
5.4.3 Sambungan Litar
Bagi menyambungkan litar dari modul ke injap kuasa, anda perlu mengikut
langkah-langkah di bawah berpandukan rajah 5.7 di muka surat sebelah.
Isyarat dari modul pembilang langkah (bahagian atas)
1. Modul pertama disambungan ke A1
2. Modul kedua disambung ke B1
3. Modul ketiga disambung ke C1
4. Modul keempat disambung ke C0
5. Modul kelima disambung ke B0
6. Modul keenam disambung ke A0
Sambungan litar dari modul pembilang langkah kepada injap
kawalan(bahagian bawah)
1. injap Ao disambung ke injap mula, St dan seterusnya disambung
ke injap DAN pada modul 1
2. injap A1 disambung ke injap DAN pada modul kedua
3. injap B1 disambung ke injap DAN pada modul ketiga
4. injap C1 disambung ke injap DAN pada modul keempat.
5. injap C0 disambung ke injap DAN pada modul kelima
6. injap B0 disambung ke injap DAN pada modul keenam
Rajah 5.10 : Litar pembilang langkah (step counter)
Silin
der A
S
ilind
er B
Silin
der C
St
a0
a1
b1
c1
c0
b0
Soalan 5b-1
Bahagikan kumpulan untuk jujukan dibawah supaya anda dapat menentukan garisan
angin dan injap memori yang diperlukan
A+ B+ A- B-
Jumlah garis angin __________
Jumlah injap memori __________
A+ B+,C+ C- B- A-
Jumlah Garis angin ________
Jumlah Injap Memori ________
A+ B+ B- C+ C- B+ B- A-
Jumlah Garis angin ________
Jumlah Injap Memori ________
Soalan 5b-2
Sila tentukan ke manakah arah sambungan bagi 6 titik utama bagi suatu modul pembilang
langkah.
AKTIVITI 5b
1
2
3
4 5
6
1._______________________________________
2._______________________________________
3._______________________________________
4._______________________________________
5._______________________________________
6._______________________________________
SELAMAT MENCUBA
Soalan 5b-3
Isikan jawapan anda di tempat kosong yang disediakan di bawah;
1. Berikan 2 jenis litar yang anda telah pelajari
2. Sekiranya anda bahagikan kepada 4 kumpulan untuk pembinaan litar lata (cascade)
dalam satu jujukan tertentu, bermaksud anda akan menggunakan ________ garis angin
dan ________ injap memori.
3. Elemen _____________ dan ____________ pada silinder yang sama tidak boleh
berada dalam kumpulan yang sama contohnya ______ dan ______
4. Satu modul yang mempunyai 2 injap iaitu injap 3/2 dan injap DAN dalam membantu
pembinaan litar pembilang langkah di panggil ______________________________
5. Jumlah modul pembilang langkah boleh ditentukan dengan mengenalpasti
jumlah _________________.