Tombol, lampu indikator, warna, dan stop darurat

Sebuah washer-extractor 25 kg di laundry sedang memeras pada putaran tinggi ketika selang air masuk di belakangnya pecah dan lantai mulai tergenang. Operator menekan tombol jamur merah di panel depan, tetapi drum tetap berputar sampai langkah program selesai. Teknisi yang dipanggil menemukan tombol itu disambung sebagai kontak NO ke masukan PLC dan satu kabelnya lepas dari terminal. Setelah kabel disambung dan tombol dicoba, mesin memang berhenti, tetapi begitu tombol diputar lepas, program melanjutkan putaran dengan sendirinya. Pemilik bertanya: apakah tombol itu cukup diperbaiki kabelnya, atau rangkaiannya yang salah?

Pertanyaan itu memisahkan tombol sebagai alat perintah dari stop darurat sebagai fungsi keselamatan. Bab komponen kendali membahas kontaktor dan relai bantu yang disakelar oleh perintah itu, dan Bab 2 menjelaskan bahwa NO atau NC belum menetapkan keadaan aman tanpa analisis sistem. Pembahasan di sini berada di antarmuka operator: kontak tombol, arti warna tombol dan lampu, lalu syarat yang membuat sebuah tombol merah layak disebut stop darurat. Logika penahan diri dan interlock dibahas pada bab logika kendali dasar, sedangkan penilaian risiko dan tingkat kinerja fungsi keselamatan dibahas pada bab keselamatan fungsional mesin.

Batas pembahasan

Cakupannya tombol tekan, sakelar pilih, lampu indikator, dan tombol stop darurat pada perlengkapan listrik mesin tegangan rendah, termasuk mesin laundry; tali tarik dan pedal darurat disebut sekilas. Tingkat kinerja (PL) dan SIL, arsitektur saluran ganda, serta validasi relai keselamatan hanya dirujuk maju. Isolasi, penguncian, dan penandaan (LOTO) tidak dibahas selain alasan stop darurat tidak menggantikannya. Uji fungsi stop darurat disebut sebagai prinsip; pelaksanaannya pada mesin bertenaga dilakukan personel kompeten dengan APD sesuai penilaian risiko. Angka contoh adalah ilustrasi, bukan data produk.

Norma: PUIL berhenti di terminal mesin

PUIL 2020 Bagian 1, 11.3 k) menyatakan PUIL tidak berlaku untuk peralatan listrik pada mesin. Panel kendali mesin cuci dan rangkaian stop daruratnya diatur standar mesin, terutama IEC 60204-1:2016+AMD1:2021 (Ed. 6.1), sedangkan PUIL tetap mengatur instalasi yang menyuplainya. Bagian 1, 132.9 meminta gawai pemutus untuk keadaan bahaya mudah dikenali dan dapat dioperasikan cepat. Bagian 5-510, 5100.5.7.6 meminta pencegahan start kembali otomatis yang berbahaya setelah motor berhenti karena tegangan turun atau suplai putus, dan 5100.5.4.8 melarang motor yang dapat start ulang otomatis bila hal itu dapat menimbulkan kecelakaan. Bagian 4-44, 445.1.5, dalam ketentuan proteksi tegangan kurang, meminta penutupan balik gawai proteksi tegangan kurang tidak otomatis bila dapat menimbulkan bahaya. Klausul motor Bagian 5-510 berlaku untuk motor yang menjadi bagian instalasi, misalnya pompa atau kipas yang disambung langsung, dan untuk sarana pemutus di sisi suplai mesin. Isi 5100.5.7.6 adalah pencegahan start ulang setelah tegangan kembali; di dalam mesin, prinsip yang sama diatur IEC 60204-1 klausul 7.5 tentang hilang dan pulihnya suplai (keyakinan sedang–tinggi) serta ISO 13850, sehingga klausul PUIL di atas dikutip sebagai prinsip yang sejalan.

PUIL 2020 Bagian 1 juga memberi dua definisi yang sering tertukar. Penghentian darurat (emergency stopping) adalah operasi untuk menghentikan secepat mungkin gerakan yang menjadi berbahaya; penyakelaran off darurat (emergency switching-off) adalah pembukaan gawai sakelar untuk melepas daya listrik guna menghindari atau mengurangi bahaya. Yang pertama menyasar gerakan mesin, yang kedua menyasar energi listrik. Tombol stop darurat pada mesin cuci termasuk yang pertama. Standar pendukungnya: ISO 13850:2015 (berlaku, revisi dalam pengembangan), IEC 60947-5-5:2026 Ed. 2.0, IEC 60947-5-1:2024 Ed. 5.0, IEC 60073:2002, dan IEC 60447:2004. Teks penuh IEC 60204-1 tidak tersedia bagi editor; klausulnya disebut dari pratinjau resmi, halaman katalog, dan sumber sekunder, dengan keyakinan per klaim di peta sumber.

Tombol tekan, sakelar pilih, dan kontak pembuka paksa

Tombol tekan terdiri atas aktuator (kepala yang ditekan) dan satu atau lebih blok kontak. Tombol sesaat kembali oleh pegas begitu dilepas; tombol mengunci tetap tertekan sampai dilepas dengan tarikan, putaran, atau kunci. Buku ajar instalasi motor di korpus menjelaskan tombol NO sebagai "tombol ON" dan NC sebagai "tombol OFF", dengan dua terminal untuk satu kontak dan empat terminal untuk pasangan NO-NC. Penyederhanaan itu cukup untuk rangkaian start-stop, tetapi fungsi tombol ditentukan oleh cara kontaknya dipakai, bukan oleh namanya. Kepala tombol START umumnya rata atau bercincin pelindung supaya tidak tertekan tanpa sengaja.

Sakelar pilih memiliki dua posisi atau lebih yang menetap, misalnya OTOMATIS-0-MANUAL; versi berkunci dipakai untuk mode yang hanya boleh diubah orang berwenang. IEC 60447:2004 menetapkan prinsip arah gerak aktuator; konvensi umumnya, gerak ke atas, ke kanan, atau searah jarum jam berarti menaikkan atau menghidupkan (keyakinan sedang). Tanda "I" untuk hidup dan "O" untuk mati berasal dari simbol IEC 60417.

Kontak NC biasa dibuka oleh pegas ketika tombol ditekan. Bila titik kontaknya lengket atau sedikit terlas akibat arus berlebih, pegas mungkin tidak cukup kuat memisahkannya, dan tombol tertekan tanpa memutus apa pun. Kontak pembuka paksa (direct opening action) menurut IEC 60947-5-1 Lampiran K adalah kontak yang terpisah sebagai akibat langsung gerak aktuator melalui bagian yang tidak lentur, jadi tidak bergantung pada pegas. Kontak ini diberi tanda panah dalam lingkaran pada blok kontaknya. Tidak semua kontak NC adalah pembuka paksa: sifat itu harus dinyatakan pabrikan dan terlihat pada penandaan.

Warna tombol menurut IEC 60204-1

IEC 60204-1 klausul 10.2 mengatur warna aktuator tombol. Ringkasan berikut disusun dari dua sumber sekunder yang merangkum edisi 2016 dan cocok satu sama lain; teks klausul tidak dibaca langsung.

Aturan itu mengikuti makna umum warna dalam IEC 60073: merah untuk bahaya atau darurat, kuning untuk keadaan abnormal, hijau untuk keadaan normal, biru untuk tindakan wajib, sedangkan putih, abu-abu, dan hitam tidak diberi makna khusus (ringkasan editor atas prinsip IEC 60073; teks standar tidak dibaca, keyakinan sedang). Menurut satu sumber sekunder, merah masih diizinkan untuk STOP biasa tetapi tidak dianjurkan di dekat stop darurat (keyakinan sedang). Tombol STOP merah berkepala jamur di sebelah stop darurat menyulitkan operator membedakan keduanya saat panik.

Lampu indikator: warna, kedip, dan batas maknanya

IEC 60204-1 klausul 10.3.2 memberi warna lampu indikator berdasarkan makna keadaan yang ditunjukkan (dari sumber sekunder yang dicatat di peta sumber, keyakinan sedang–tinggi):

Biru dan putih lazim untuk konfirmasi perintah. Lampu berkedip menurut klausul 10.3.3 dipakai untuk menarik perhatian, meminta tindakan segera, menunjukkan ketidaksesuaian antara perintah dan keadaan sebenarnya, atau menunjukkan perubahan proses. Contohnya, perintah kunci pintu sudah diberikan tetapi umpan balik belum membaca terkunci.

Dengan tabel itu, lampu merah untuk "mesin jalan" keliru pada antarmuka mesin IEC, walaupun sebagian panel distribusi gaya Amerika memakai merah untuk pemutus tertutup (pengetahuan umum editor). Satu buku ajar kendali di korpus menyalakan lampu merah saat relai beban lebih trip. Menurut makna tabel, trip proteksi adalah keadaan abnormal yang meminta intervensi, jadi kuning lebih sesuai; merah disisakan untuk keadaan berbahaya seperti stop darurat aktif (tafsir editorial, keyakinan sedang). Bab 52 sudah menegaskan bahwa lampu hanya menunjukkan status yang dipilih perancang, bukan bukti putaran atau pemutusan. Panel yang mengandalkan lampu untuk peringatan sebaiknya dilengkapi tombol uji lampu.

Stop darurat: fungsi, bentuk, penguncian, dan reset

ISO 13850:2015 klausul 4.1.1 menetapkan sifat fungsi stop darurat. Fungsi itu dimulai oleh satu tindakan manusia, tersedia dan bekerja setiap saat, dan mendahului semua fungsi dan operasi lain. Setelah aktif, keadaan berhenti dipertahankan sampai di-reset secara manual, dan reset hanya dapat dilakukan dengan melepas penguncian gawai stop darurat yang ditekan. Reset tidak boleh memulai mesin; ia hanya mengizinkan start berikutnya. Fungsi itu adalah tindakan proteksi pelengkap dan tidak boleh dipakai sebagai pengganti pelindung (safeguarding) atau fungsi keselamatan lain.

Gawai stop daruratnya dapat berupa tombol yang ditekan dengan telapak atau kepalan (kepala jamur), tali tarik, atau pedal tanpa pelindung mekanis. Aktuatornya berwarna merah, dan sejauh dapat dilakukan latar di belakangnya berwarna kuning; aktuator dan latar sebaiknya tidak diberi tulisan. Gawai yang dioperasikan tangan sebaiknya dipasang pada ketinggian 0,6–1,7 m dari lantai kerja, dan wajib ada di setiap stasiun kendali operator, kecuali penilaian risiko menyatakan tidak perlu, serta di tempat lain yang ditentukan penilaian itu. Gawai yang pelepasannya memerlukan kunci pada aktuator tidak dianjurkan. Gawai yang tidak aktif, misalnya pada panel genggam yang dilepas, harus dapat dibedakan dari yang aktif.

Untuk gawai listrik, ISO 13850 dan IEC 60204-1 10.7 meminta dua sifat pokok, yang konstruksi dan ujinya diatur IEC 60947-5-5: kontak pembuka paksa dan penguncian mekanis. Penguncian mempertahankan perintah berhenti setelah tangan operator lepas. Rancangan gawai yang benar juga mencegah keadaan "setengah tekan", yaitu aktuator mengunci tanpa kontak terbuka (keyakinan sedang untuk rumusan standarnya). Edisi 2.0 tahun 2026 menyesuaikan struktur klausul dengan seri 60947, meninjau metode uji mekanisme kunci, dan menambah Lampiran B untuk tombol stop darurat berlampu yang menunjukkan apakah gawai sedang aktif. Bila ada beberapa gawai stop darurat pada satu sirkit, sirkit itu tidak boleh pulih sebelum semua gawai yang ditekan di-reset (keyakinan sedang). Dua sumber sekunder menyebut ISO 13850:2015 menetapkan minimum PL c (ISO 13849-1) atau SIL 1 (IEC 62061) bagi perlengkapan stop darurat (keyakinan sedang); pembuktiannya dibahas pada bab keselamatan fungsional mesin.

Kategori stop 0, 1, dan 2

IEC 60204-1 klausul 9.2.2 membagi fungsi stop menjadi tiga kategori. Kategori 0 adalah berhenti dengan segera melepas daya ke aktuator mesin (henti tak terkendali). Kategori 1 adalah henti terkendali dengan daya tetap tersedia ke aktuator untuk mencapai henti, lalu daya dilepas setelah henti tercapai. Kategori 2 adalah henti terkendali dengan daya tetap tersedia ke aktuator setelah mesin berhenti. Stop darurat hanya boleh berupa kategori 0 atau 1, dipilih dari penilaian risiko (ISO 13850 dan IEC 60204-1, menurut sumber sekunder); kategori 2 hanya untuk stop operasional.

Pilihan kategori ditentukan oleh apa yang terjadi selama mesin melambat:

$$\omega = \frac{2\pi n}{60}, \qquad E_\text{k} = \tfrac{1}{2} J \omega^2, \qquad t_\text{henti} = \frac{J\,\omega}{T_\text{r} + T_\text{b}}$$

dengan $n$ kecepatan (rpm), $\omega$ kecepatan sudut (rad/s), $J$ momen inersia bagian berputar dilihat dari poros yang sama (kg·m²), $E_\text{k}$ energi kinetik (J), $T_\text{r}$ torsi hambat gesek dan udara (N·m), dan $T_\text{b}$ torsi pengereman (N·m; nol pada kategori 0 tanpa rem mekanis). Asumsinya kedua torsi tetap, sehingga perlambatan linear; torsi gesek nyata berubah dengan kecepatan, jadi hasilnya perkiraan orde besaran. Dasar torsi dan putaran ada di Bab 1 · Mekanikal & Mekatronika, dan cara menghasilkan $T_\text{b}$ dibahas pada bab pengereman motor.

Kategori 1 memperpendek waktu henti karena penggerak masih bertenaga untuk mengerem, tetapi menambah satu syarat: pelepasan daya akhir harus terjadi walaupun pengereman gagal. Praktik yang lazim memakai keluaran tertunda relai keselamatan, yaitu perangkat bertingkat kinerja yang memutus daya setelah waktu $t_\text{d}$, dengan $t_\text{d}$ sedikit di atas waktu henti terkendali. Relai waktu biasa tidak dipakai untuk tugas ini karena bukan komponen keselamatan; prinsip diagram waktunya sama dengan fungsi tunda-lepas pada bab relai waktu. IEC 60204-1 edisi 2016 menata ulang klausul 9 dan menambah ketentuan safe torque off (STO) pada sistem penggerak daya serta ketentuan stop darurat. Rumusan edisi 2005 yang membatasi stop darurat kategori 0 pada komponen elektromekanis terkabel tidak dapat dicek editor pada edisi 2016 (keyakinan sedang); STO dan penggerak frekuensi variabel (VFD) dibahas pada bab VFD dan bab keselamatan fungsional mesin.

Mengapa stop darurat memutus langsung atau lewat sirkit keselamatan

Rangkaian stop darurat dinilai dari kegagalannya, bukan dari kerjanya saat semua komponen baik:

Kolom kiri menjelaskan kegagalan contoh pembuka: kabel lepas tidak memberi tanda sampai tombol dibutuhkan. Kolom kanan memakai prinsip arus tenang: sirkit keselamatan dialiri arus dalam keadaan normal, sehingga putus kabel, hilang suplai kendali, atau tombol ditekan sama-sama menghasilkan berhenti. Batasnya ada di baris terakhir: satu saluran tidak mendeteksi hubung singkat pada kabelnya sendiri, sehingga tingkat kinerja lebih tinggi memerlukan saluran ganda dengan pemantauan silang.

PLC standar tidak dirancang sebagai perangkat keselamatan: kegagalan masukan atau keluaran, CPU yang berhenti, dan perubahan program dapat meniadakan perintah berhenti tanpa terlihat. Buku ajar PLC di korpus memberi contoh sistem derek dengan tombol darurat disambung sebagai kontak NO ke masukan PLC dan di-reset dengan tombol pembuka operasi yang sekaligus menyiapkan derek untuk jalan, serta menyebut instruksi IL/ILC (interlock dan interlock clear) biasanya dipakai untuk tombol darurat. Instruksi IL/ILC hanya menonaktifkan sebagian program selama CPU bekerja, jadi bukan fungsi keselamatan. Kontak tambahan boleh masuk ke PLC untuk pesan alarm, sedangkan pemutusannya tetap lewat perangkat keras atau perangkat keselamatan bertingkat kinerja, yang dibahas pada bab kendali motor dengan PLC.

Stop darurat bukan pemisah

Stop darurat membuka sirkit kendali atau memerintahkan penggerak berhenti; sisi masuk kontaktor, terminal suplai, kapasitor rel DC penggerak, dan sirkit lain di mesin tetap bertegangan. Penguncian tombolnya dapat dilepas siapa saja dengan satu putaran, tanpa gembok dan tanpa bukti keadaan. Bab 52 sudah menegaskan bahwa stop darurat bukan isolasi semua energi. PUIL 2020 5100.5.8 memberi syarat sarana pemutus motor: memutus motor dan kendali dari semua konduktor suplai yang tidak dibumikan tanpa kutub yang dapat dioperasikan sendiri, menunjukkan posisi terbuka atau tertutup dengan jelas, berkemampuan arus sekurangnya 115 % arus beban penuh, dan tampak dari tempat kendali. Bila letaknya jauh dari motor, harus ada pemutus lain di dekat motor, atau pemutus itu dapat dikunci terbuka (5100.5.8.3 dan 5100.5.8.4; bandingkan 5100.5.7.5 untuk motor yang tidak tampak dari tempat kendali). Tombol stop darurat tidak memenuhi satu pun syarat itu. Pekerjaan di dalam mesin, termasuk membersihkan saringan serabut, memerlukan pemisah yang dikunci dan verifikasi bebas energi. Pemisah dan pemutusan darurat instalasi dibahas pada bab isolasi, penyakelaran, dan pemutusan darurat dalam instalasi; prosedur penguncian pada bab kerja aman.

Contoh kerja: memeriksa rangkaian stop darurat mesin cuci industri

Data (ilustrasi). Washer-extractor dari pembuka: motor drum digerakkan VFD; pemanas 12 kW disakelar kontaktor -Q2; kontaktor jaringan -Q1 di hulu VFD hanya dikendalikan sakelar DAYA (label mengikuti IEC 81346-2; buku ajar lama memakai K untuk kontaktor, H untuk lampu, dan S0 untuk stop darurat); suplai kendali 24 V DC untuk PLC dan 230 V untuk koil kontaktor. Pemeriksaan memakai diagram, inspeksi visual tanpa tegangan, dan uji fungsi oleh personel kompeten. Rangkaian yang ditemukan:

Langkah 1: daftar periksa terhadap syarat dasar.

Langkah 2: arah perbaikan (konsep, bukan gambar kerja). Memperbaiki kabel saja tidak cukup, karena lima dari tujuh butir gagal pada rancangan, bukan pada pemasangan. -S1 diganti gawai stop darurat IEC 60947-5-5 dengan dua kontak NC pembuka paksa, sebaiknya blok kontak pemantau diri, dan latar kuning. Kedua kontak menjadi dua saluran masukan relai keselamatan -K1 dengan reset manual melalui tombol biru terpisah -S4. Keluaran seketika relai keselamatan memutus koil -Q2 dan memberi perintah henti terkendali ke VFD; keluaran tertundanya memutus STO VFD atau koil -Q1 sebagai pelepasan daya akhir. Kontak cermin -Q1 dan -Q2 dirangkai seri pada rangkaian umpan balik relai keselamatan, sehingga kontaktor yang terlas mencegah reset (lihat bab komponen kendali). Status masuk ke PLC hanya untuk pesan, dan program kembali ke langkah awal setelah stop darurat. -S3 diganti tombol hitam, -P1 menjadi hijau atau putih. Pembuktian tingkat kinerja dibahas pada bab keselamatan fungsional mesin, uji fungsi setelah perubahan pada bab uji pra-energi dan komisioning.

Langkah 3: beban kontak bila dipilih kategori 0 langsung. Andaikan penilaian risiko memilih kategori 0 dan kontak NC -S1 memutus langsung koil -Q1 dan -Q2 serta koil relai katup -K2. Data koil (ilustrasi, 230 V): -Q1 dan -Q2 masing-masing daya tarik 70 VA dan daya tahan 8 VA; -K2 daya tarik 4 VA dan daya tahan 4 VA. Kontak kendali kategori AC-15 diuji menyambung sekitar 10 kali arus pengenalnya dan memutus pada arus pengenal dalam kondisi normal (pengetahuan teknik umum, keyakinan sedang), sehingga arus tahan dibandingkan dengan $I_\text{e}$ dan arus tarik dengan $10\,I_\text{e}$:

$$I_\text{tahan} = \frac{8 + 8 + 4}{230} = 0{,}087\ \text{A}, \qquad I_\text{tarik} = \frac{70 + 70 + 4}{230} = 0{,}63\ \text{A}$$

Untuk kontak ber-$I_\text{e}$ 3 A pada 230 V AC-15 (angka ilustrasi; baca data pabrikan), $0{,}087 \le 3$ A dan $0{,}63 \le 30$ A, jadi beban kontak memenuhi dengan margin besar. Kontak stop darurat memutus koil, bukan arus motor; pemutusan kontaktor jaringan di hulu VFD pada setiap stop darurat juga harus diizinkan data penggerak.

Contoh kerja: memilih kategori stop dari waktu henti drum

Data (ilustrasi). Drum dengan muatan basah pada fase peras: $J = 6{,}0$ kg·m² dilihat dari poros drum, sudah termasuk rotor motor yang dipantulkan lewat transmisi, $n = 800$ rpm, torsi hambat $T_\text{r} = 8$ N·m. Pada kategori 1, VFD dengan resistor pengereman memberi $T_\text{b} = 60$ N·m di poros drum.

Langkah 1: energi yang harus dihabiskan. Energinya sama untuk kedua kategori; yang berbeda tujuan dan lajunya.

$$\omega = \frac{2\pi \times 800}{60} = 83{,}8\ \text{rad/s}, \qquad E_\text{k} = \tfrac{1}{2} \times 6{,}0 \times 83{,}8^2 = 21{,}1\ \text{kJ}$$

Langkah 2: kategori 0, drum meluncur.

$$t_\text{henti,0} = \frac{6{,}0 \times 83{,}8}{8} = 62{,}8\ \text{s}$$

Dengan perlambatan linear, drum berputar $\tfrac{1}{2}\,\omega\,t/(2\pi) \approx 419$ putaran sebelum diam. Selama itu pintu harus tetap terkunci; fungsi kunci pintu dibahas pada bab keselamatan fungsional mesin.

Langkah 3: kategori 1, drum direm.

$$t_\text{henti,1} = \frac{6{,}0 \times 83{,}8}{60 + 8} = 7{,}4\ \text{s}$$

Penggerak menyerap $21{,}1 \times 60/68 = 18{,}6$ kJ, rata-rata $18{,}6/7{,}4 = 2{,}5$ kW dan puncak $T_\text{b}\,\omega = 60 \times 83{,}8 = 5{,}0$ kW di awal pengereman. Bila resistor pengereman tidak mampu menerimanya, penggerak trip karena tegangan rel DC lebih dan drum meluncur.

Langkah 4: waktu tunda pelepasan daya akhir. Dengan margin editorial 30 %, $t_\text{d} \ge 1{,}3 \times 7{,}4 = 9{,}6$ s, dibulatkan 10 s. Bila pengereman gagal, misalnya penggerak tidak menjalankan perintah henti dan tetap menahan putaran, daya dilepas pada 10 s lalu drum meluncur. Keadaan terburuk kategori 1 adalah waktu henti kategori 0 ditambah $t_\text{d}$, yaitu $10 + 62{,}8 \approx 73$ s, sehingga $t_\text{d}$ dibuat sependek yang diizinkan waktu henti terkendali.

Langkah 5: keputusan. Kategori 1 mencapai drum diam sekitar delapan kali lebih cepat, berguna bila bahayanya getaran, bocoran, atau kebakaran di sekitar mesin; kategori 0 lebih sederhana dan tidak bergantung pada penggerak. Keputusan akhirnya milik penilaian risiko mesin, dengan angka ini sebagai masukan.

Contoh kerja lapangan

Contoh di bawah memakai rumus dan ketentuan yang sudah dikutip bab ini; angka yang bukan dari sumber ditandai angka latihan, dan hitungannya dicatat di peta sumber pengembangan. Uji fungsi pada mesin bertenaga dilakukan personel kompeten dengan APD sesuai penilaian risiko, dan pilihan kategori stop tetap milik penilaian risiko mesin.

Contoh 1: uji fungsi kategori 1 yang meleset. Washer-extractor di laundry rumah sakit dirancang berhenti dengan kategori 1: $J = 12$ kg·m², $n = 750$ rpm ($\omega = 78{,}5$ rad/s), $T_\text{r} = 12$ N·m, dan $T_\text{b} = 100$ N·m (angka latihan). Rancangannya $t_\text{henti} = 12 \times 78{,}5/112 = 8{,}4$ s dan $t_\text{d} = 11$ s, yaitu 1,3 kali dibulatkan. Saat komisioning, tiga uji stop darurat memberi 9,6, 10,1, dan 10,4 s. Rumus waktu henti memberi torsi pengereman yang benar-benar bekerja:

$$T_\text{b} = \frac{J\,\omega}{t_\text{henti}} - T_\text{r} = \frac{12 \times 78{,}5}{10{,}4} - 12 = 78{,}6\ \text{N}\cdot\text{m}$$

Nilai itu sekitar 79 % rancangan, dan cadangan $t_\text{d}$ tinggal $11/10{,}4 = 1{,}06$ kali. Waktu henti melebihi nilai yang ditetapkan, sehingga mesin tidak diserahkan (kondisi berhenti 4). Yang diperiksa adalah resistor pengereman dan setelan penggerak; memperpanjang $t_\text{d}$ demi meloloskan uji tidak menyelesaikan penyebabnya.

Contoh 2: sarana pemutus kipas buang dapur. Motor kipas buang dapur hotel 7,5 kW, arus beban penuh 15,2 A (angka latihan), dipasang di atap, sedangkan stasiun kendalinya di dapur. Motor ini bagian instalasi, sehingga PUIL 2020 5100.5.8 berlaku. Kemampuan arus sarana pemutusnya sekurang-kurangnya

$$1{,}15 \times 15{,}2 = 17{,}5\ \text{A}$$

sehingga dipilih pemutus tiga kutub 20 A (angka latihan) yang memutus ketiga fasa bersamaan dan menunjukkan posisi terbuka atau tertutup. Karena motor tidak tampak dari dapur, pemutus itu dapat dikunci terbuka, atau ada pemutus lain di dekat motor. Tombol STOP atau stop darurat di dapur tidak menggantikannya, karena tidak memutus semua konduktor suplai dan tidak dapat dikunci. Pembersihan baling-baling di atap memerlukan pemutus yang dikunci dan verifikasi bebas energi.

Contoh 3: kategori stop mixer adonan. Mixer adonan di dapur hotel memiliki $J = 0{,}8$ kg·m² dilihat dari poros pengaduk, $n = 200$ rpm, dan $T_\text{r} = 2{,}0$ N·m; VFD-nya dapat memberi $T_\text{b} = 12$ N·m (angka latihan).

$$\omega = 20{,}9\ \text{rad/s}, \quad E_\text{k} = 175\ \text{J}, \quad t_\text{henti,0} = \frac{0{,}8 \times 20{,}9}{2{,}0} = 8{,}4\ \text{s}, \quad t_\text{henti,1} = \frac{0{,}8 \times 20{,}9}{14} = 1{,}2\ \text{s}$$

Pada kategori 0, pengaduk masih berputar sekitar 14 putaran setelah tombol ditekan. Kategori 1 menghentikannya dalam 1,2 s, dengan $t_\text{d} \ge 1{,}3 \times 1{,}2 = 1{,}6$ s; bila pengereman gagal, keadaan terburuknya $1{,}6 + 8{,}4 = 10$ s. Energinya kecil, tetapi bahayanya tangan di dekat pengaduk. Stop darurat tidak boleh menggantikan pelindung mangkuk, sehingga angka ini menjadi masukan penilaian risiko yang memilih kategori stop dan pelindungnya.

Kondisi berhenti

Mesin tidak dioperasikan, atau pekerjaan dihentikan, bila:

1. Stop darurat hanya berupa masukan PLC standar, instruksi program seperti IL/ILC, atau kontak NO, tanpa pemutusan perangkat keras atau perangkat keselamatan.
2. Mesin bergerak kembali ketika tombol stop darurat dilepas, ketika reset ditekan, atau ketika suplai pulih, tanpa perintah start baru.
3. Tombol tidak mengunci, dapat mengunci tanpa memutus, blok kontaknya longgar atau terlepas, atau kontak yang dipakai tidak bertanda pembuka paksa.
4. Uji fungsi stop darurat gagal, waktu henti melebihi nilai yang ditetapkan, atau pada kategori 1 tidak ada pelepasan daya akhir yang terjadi tanpa bergantung pada pengereman.
5. Stop darurat dijembatani, dilepas, tertutup barang, tidak terjangkau dari posisi operator, atau gawai tidak aktif tidak dapat dibedakan dari yang aktif.
6. Satu-satunya pemutus untuk pekerjaan di dalam mesin adalah tombol stop darurat atau tombol STOP.
7. Pengawatan stop darurat telah diubah tanpa diagram diperbarui dan tanpa uji fungsi ulang.

Salah tafsir yang sering terjadi

"Kontak NO lebih masuk akal, karena PLC membaca 1 saat tombol ditekan." Kontak NO membuat kabel putus identik dengan tombol yang tidak ditekan, sehingga kegagalan tersembunyi sampai saat darurat.

"Tombol jamur merah pasti stop darurat." Tombol itu baru menjadi stop darurat bila mengunci, memakai kontak pembuka paksa, memutus lewat jalur yang benar, dan pulih hanya dengan reset manual. Sebaliknya, merah berlatar kuning tidak dipakai untuk tombol yang bukan stop darurat.

"Stop darurat sudah ditekan, jadi mesin aman dikerjakan." Stop darurat menghentikan gerakan, tidak memisahkan energi. Buku ajar kendali di korpus benar menempatkan stop darurat NC seri di awal rangkaian asut langsung (DOL), tetapi rangkaian itu tetap bertegangan di hulu tombol.

"Reset adalah start." Pada contoh derek di korpus, tombol yang me-reset keadaan darurat sekaligus menyiapkan operasi. Menurut ISO 13850, reset hanya mengizinkan start, dan start adalah perintah terpisah.

Hubungan dengan bab lain

Bab 2 memberi arti NO dan NC, Bab 52 menempatkan stop darurat dan lampu dalam rangkaian motor, dan Bab 1 · Keselamatan serta Bab 2 · Keselamatan memberi kerangka bahaya dan verifikasi keadaan aman. Bab komponen kendali dan bab relai waktu menyediakan kontaktor, AC-15, dan kontak tunda. Penahan diri dibahas pada bab logika kendali dasar, gangguan tanah yang menyalakan koil pada bab sirkit kendali, pengereman pada bab pengereman motor, dan uji fungsi pada bab uji pra-energi dan komisioning. Bab isolasi instalasi, bab PLC, bab VFD, dan bab keselamatan fungsional mesin, yang dibahas kemudian, melanjutkan pokok ini. Mesinnya dijelaskan pada bab washer-extractor pada rak Laundry.

Latihan dan pembahasan

Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi. Angka dalam soal adalah data latihan.

1. Drum sebuah mesin cuci memiliki $J = 4{,}0$ kg·m², berputar 1.000 rpm, dengan torsi hambat 5 N·m. Hitung energi kinetik, waktu henti kategori 0, waktu henti kategori 1 dengan torsi pengereman 40 N·m, dan waktu tunda pelepasan daya akhir dengan margin 30 %.
2. Kontak NC stop darurat memutus langsung koil tiga kontaktor 230 V, masing-masing daya tarik 80 VA dan daya tahan 9 VA. Kontak ber-$I_\text{e}$ 1,5 A pada AC-15. Periksa beban kontak dan jelaskan mengapa hitungan ini tidak berlaku bila kontak dipakai memutus motor.
3. Sebuah panel dirancang dengan: START merah, STOP hijau, reset biru, lampu "trip beban lebih" kuning, lampu "stop darurat aktif" merah, stop darurat merah berlatar kuning. Pilih yang benar: (A) semuanya sesuai IEC 60204-1; (B) START dan STOP melanggar, sisanya sesuai; (C) hanya lampu kuning yang salah karena trip harus merah; (D) reset harus hijau.
4. Stop darurat disambung sebagai kontak NO ke masukan PLC. Dari kejadian berikut, mana yang membuat stop darurat tidak bekerja tanpa tanda apa pun sebelumnya: (a) kabel putus; (b) blok kontak lepas; (c) CPU PLC masuk mode STOP dengan keluaran tertahan oleh kegagalan transistor; (d) hubung singkat antara kedua kabel tombol? Jelaskan setiap butir.
5. Operator membersihkan saringan serabut pengering dengan menekan stop darurat lalu membuka tutup saringan. Nilai praktik itu dengan definisi PUIL 2020 Bagian 1 dan syarat sarana pemutus (5100.5.8 di sisi instalasi, IEC 60204-1 di sisi mesin), lalu tentukan apa yang diperlukan.
6. Mesin memiliki dua stop darurat, di depan dan di belakang. Keduanya ditekan saat bocoran; teknisi melepas tombol depan saja, dan drum mulai berputar lagi melanjutkan program. Sebutkan dua ketidaksesuaian yang terungkap dan perilaku yang benar.

Kunci jawaban beralasan

1. $\omega = 2\pi \times 1\,000/60 = 104{,}7$ rad/s; $E_\text{k} = \tfrac{1}{2} \times 4{,}0 \times 104{,}7^2 = 21{,}9$ kJ. Kategori 0: $t = 4{,}0 \times 104{,}7/5 = 83{,}8$ s. Kategori 1: $t = 4{,}0 \times 104{,}7/(40 + 5) = 9{,}3$ s. $t_\text{d} \ge 1{,}3 \times 9{,}3 = 12{,}1$ s, dibulatkan ke atas menjadi 13 s. Asumsinya torsi tetap; waktu nyata diukur saat komisioning.
2. $I_\text{tahan} = 3 \times 9/230 = 0{,}117$ A $\le 1{,}5$ A; $I_\text{tarik} = 3 \times 80/230 = 1{,}04$ A $\le 10 \times 1{,}5 = 15$ A; memenuhi. AC-15 adalah kategori beban elektromagnetik sirkit kendali; arus motor dan arus asutnya jauh di luar kemampuan kontak tombol dan memerlukan kontaktor AC-3.
3. B. START tidak boleh merah dan STOP tidak boleh hijau. Reset biru diizinkan, jadi D salah. Trip beban lebih adalah keadaan abnormal yang meminta intervensi, sehingga kuning sesuai makna tabel, jadi C salah; merah untuk stop darurat aktif sesuai makna darurat.
4. (a) dan (b) tidak memberi sinyal saat ditekan dan tidak terlihat sebelumnya, jadi keduanya kegagalan tersembunyi. (c) juga meniadakan pemutusan karena keluaran tidak dikendalikan program, dan tanda di panel belum tentu ada. (d) membuat mesin berhenti sendiri, jadi terlihat. Tiga dari empat kegagalan tersembunyi; dengan NC pembuka paksa ke relai keselamatan dua saluran, (a) menghentikan mesin, (c) tidak berpengaruh, (d) terdeteksi, dan (b) ditangani blok kontak pemantau diri.
5. Stop darurat termasuk penghentian darurat, yaitu menghentikan gerakan berbahaya; ia bukan penyakelaran off untuk pemeliharaan mekanis. Tombol tidak memutus semua konduktor suplai, tidak menunjukkan posisi pemutusan, dan tidak dapat dikunci, sehingga tidak memenuhi syarat sarana pemutus, baik 5100.5.8 untuk sisi instalasi maupun pemutus suplai mesin menurut IEC 60204-1. Yang diperlukan: pemisah yang dikunci terbuka, verifikasi bebas energi, dan prosedur kerja aman.
6. Pertama, sirkit pulih walaupun tombol belakang masih tertekan, jadi tombol belakang tidak benar-benar memutus (misalnya disambung paralel, blok kontaknya lepas, atau hanya dibaca program); sirkit tidak boleh pulih sebelum semua gawai yang ditekan di-reset. Kedua, mesin bergerak tanpa perintah start: reset hanya mengizinkan start. Perilaku benar: drum tetap diam sampai kedua tombol dilepas, reset ditekan, lalu operator memberi perintah start baru, dan program dimulai dari keadaan aman.

Referensi