Diagram kendali: simbol IEC, kode referensi, dan rujukan silang

Pompa sirkulasi sebuah washer-extractor impor tidak mau jalan. Pada diagram mesin, koil kontaktor pompa sirkulasi bertanda -Q4 berada di lembar 5 kolom 3, dan di jalur yang sama ada kontak penutup bertanda -K7 dengan catatan kecil "/9.2". Teknisi laundry itu terbiasa dengan diagram buku ajar berlabel K1, TOR, dan MCB tanpa nomor lembar, jadi ia hanya memeriksa lembar 5, menemukan koil -Q4 tidak dicatu, lalu mengganti kontaktornya. Pompa tetap diam. Koil -K7, relai pengunci pintu, ternyata ada di lembar 9 kolom 2, dan catatan "/9.2" itu menunjuk ke sana sejak awal.

Batas pembahasan

Pembahasan mencakup bahasa gambar diagram sirkit kendali dan daya tegangan rendah pada mesin dan panel motor menurut IEC 61082-1, IEC 60617, IEC 81346-1, dan IEC 81346-2, serta konvensi ladder Amerika Utara untuk membaca mesin dari sana. Arti NO dan NC (Bab 2), jenis dokumen teknik (Bab 52), nomor terminal dan angka fungsi kontak (Bab 46, komponen kendali), dan perilaku kontak bertunda (Bab 48, relai waktu) tidak diulang; simbol denah instalasi bangunan di luar cakupan, dan logika penahan diri serta interlock ada di Bab 51 (logika kendali dasar). Pencocokan diagram dengan panel dilakukan pada panel terisolasi dan terverifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan (verifikasi keadaan aman).

Norma: PUIL menunjuk keluarga standar IEC

PUIL 2020 tidak menggambar simbol sendiri, tetapi menunjuk ke IEC. Bagian 5-51, 514.5.1, meminta diagram, grafik, atau tabel yang menunjukkan susunan sirkit serta identitas dan lokasi gawai proteksi, isolasi, dan penyakelaran, dan 514.5.2 meminta lambang dari seri IEC 60617. Bagian 5-511, 5110.6.2, meminta diagram atau tabel pengawatan bila susunan sirkit tidak jelas dari susunan fisik perangkat di PHB; bagan sirkit dipasang di tempat yang mudah dilihat, terminal gawai kendali diberi tanda jelas, dan PHB bergawai kendali dilengkapi gambar dengan penjelasan (5110.5.3 sampai 5110.5.5). Klausul 5110.6.3 lebih tegas: penamaan pada label di PHB harus sesuai dengan IEC 81346-1 dan IEC 81346-2 dan identik dengan penamaan di diagram pengawatan, yang disusun menurut IEC 61082-1.

Klausul 514.5.1 masih menyebut IEC 61346-1, yang sudah digantikan seri ISO/IEC 81346. Peralatan listrik pada mesin dikecualikan dari PUIL 2020 oleh 11.3 k); padanannya IEC 60204-1 klausul 16.5 tentang penandaan referensi dan klausul 17 tentang dokumentasi teknik, sehingga panel dan stasiun kendali mesin mengikuti prinsip penamaan yang sama.

Jenis diagram menurut IEC 61082-1

IEC 61082-1:2014 memberi nama baku jenis diagram yang tercetak di kolom judul gambar mesin impor; berikut padanannya dengan istilah Bab 52 dan buku ajar lama.

Diagram daya dan diagram kontrol buku ajar lama, begitu pula "diagram lintasan atau aliran" yang menaruh rangkaian utama di kiri dan pengendali di kanan, adalah diagram sirkit yang dipisah menurut fungsi, sering di lembar berbeda. Diagram daya motor lazim menggambar setiap fasa supaya kutub kontaktor terlihat.

Simbol IEC 60617: simbol umum ditambah tanda

IEC 60617 adalah basis data daring berisi lebih dari 1.500 simbol grafis, masing-masing bernomor identitas berawalan S. Simbol penyakelaran disusun dari simbol umum kontak, yaitu garis yang terbuka dari kontak tetap (penutup) atau menyentuhnya (pembuka), ditambah tanda tambahan (qualifying symbol), yaitu tanda yang menyatakan fungsi di kontak tetap atau cara penggerakan pada garis putus-putus penghubung mekanis.

Tanda dapat digabung: Lampiran A IEC 61082-1 menyusun simbol MCB, juga MCB dengan RCD, dari simbol pemutus sirkit dan tanda pelepas termal dan elektromagnetik. Praktik lazim membolehkan simbol diputar atau dicerminkan asalkan artinya tetap, jadi dua gambar yang berbeda dapat sama-sama benar.

Busur pada kontak bergerak menandai gerakan yang diperlambat; menurut kaidah pengingat parasut, gerakan ke arah bukaan busur tertunda dan gerakan sebaliknya seketika, sehingga kontak penutup tunda-nyala bergambar busur yang membuat penutupan terlambat dan pembukaan seketika. Arah tunda selalu dicocokkan dengan diagram waktu pada lembar data relai, seperti diajarkan Bab 48 (relai waktu).

Keadaan kontak yang digambar

Diagram sirkit menggambar setiap kontak pada satu keadaan acuan, yaitu keadaan perangkat yang dipilih untuk menggambar semua kontaknya; IEC 61082-1 7.4.4 mengatur penyajian komponen bergerak. Lazimnya keadaan itu tanpa energi dan tanpa aksi: koil tidak dicatu, tombol tidak ditekan, sakelar pilih di posisi 0, dan sakelar posisi tidak tersentuh aktuatornya. Karena itu "NO" dan "NC" bermakna tetap (Bab 2), dan kontak -Q1 13-14 digambar terbuka walaupun tertutup selama mesin berjalan.

Sensor proses tidak punya keadaan "tanpa energi" yang jelas: pelampung dapat digambar pada tangki kosong atau penuh, sakelar tekanan pada tekanan nol atau kerja, sehingga diagram yang baik menuliskan keadaan acuannya, misalnya "digambar pada tangki kosong" atau "pintu terbuka". Sakelar posisi pintu yang digambar pada pintu terbuka menampilkan kontak NO terbuka, padahal kontak itu tertutup selama mesin bekerja; pembaca yang melewatkan catatan keadaan akan mengira logika pengaman pintu terbalik. Posisi kontak di gambar juga bukan bukti posisi kontak di panel: kontak las, pegas patah, atau blok kontak lepas membuat perangkat berbeda dari gambarnya (kontak las dibahas di Bab 46, uji pembeda di Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis).

Kode referensi IEC 81346

Kode referensi (reference designation) adalah nama unik perangkat di dalam sistem, dicetak di samping simbol, di label, di daftar komponen, dan di tabel sambungan. IEC 81346-1 membedakan tiga sudut pandang utama, masing-masing dengan tanda awalan: = untuk fungsi (untuk apa objek itu ada, misalnya =WE2, mesin cuci nomor 2), - untuk produk (objek fisik apa, misalnya kontaktor -Q1), dan + untuk lokasi (di mana objek dipasang, misalnya panel utama +PNL1). Titik dua dari IEC 61666 memisahkan terminal, misalnya -X1:3 atau -Q1:14, dan nomor sesudahnya tetap nomor terminal pabrikan (Bab 46).

Kode produk dibentuk dari huruf kelas dan nomor urut. Huruf kelas diambil dari Tabel 1 IEC 81346-2:2019, yang menggolongkan objek menurut fungsi bawaan (inherent function), yaitu fungsi yang melekat pada objek terlepas dari cara pemakaiannya:

Kelas C, H, N, R, dan U juga ada; huruf A, I, dan O tidak boleh dipakai, sedangkan D, J, L, V, Y, dan Z dicadangkan. Kelas ditentukan oleh definisinya, bukan oleh nama atau contohnya. Karena itu sakelar posisi pintu adalah B, bukan S, sebab ia mendeteksi posisi benda, bukan tindakan manusia; relai dan PLC adalah K, sedangkan kontaktor daya Q. Edisi ketiga IEC 81346-2 berada di tahap FDIS sejak Agustus 2026, dan kode subkelas dua huruf yang dipakai sebagian gambar belum dapat dipastikan dari teks standar, sehingga diagram yang baik menyatakan edisi dan tabel kelas yang dipakai.

Huruf K untuk semua kontaktor, H untuk lampu tanda, dan -A1 untuk rak PLC di buku ajar lama berasal dari konvensi lebih tua (IEC 60750 dan padanannya di Jerman), dengan K untuk relai dan kontaktor sekaligus dan A untuk rakitan; edisi 2009 IEC 81346-2 pun masih memakai A untuk objek dengan dua tujuan atau lebih, sedangkan edisi 2019 tidak, sehingga rak PLC kini menjadi K. Label kata seperti MCB atau TOR bukan kode referensi: dua MCB di satu panel bernama sama, dan daftar komponen tidak dapat menunjuk salah satunya.

Kisi kolom, lembar, dan rujukan silang

IEC 61082-1 mengatur penomoran lembar (5.6), kisi referensi (reference grid), yaitu kolom bernomor di tepi lembar dan baris berhuruf bila perlu, serta rujukan silang (5.8). Setiap jalur arus biasanya menempati satu kolom, sehingga alamat "/3.4" berarti lembar 3, kolom 4. Formatnya berbeda antarperangkat lunak gambar ("3.4", "/3.4", "3-4"), jadi lembar keterangan dibaca lebih dulu.

Penyajian terpisah (detached representation) menggambar setiap bagian perangkat di jalurnya sendiri dengan rujukan silang, seperti dicontohkan IEC 61082-1. Di bawah koil tercetak tabel kontak (contact image), yaitu daftar semua kontak perangkat itu, termasuk kontak utama, dengan nomor terminal dan alamatnya; kontak tanpa alamat adalah cadangan. Di samping setiap kontak yang terpisah tercetak kode referensi perangkatnya dan alamat koilnya. Tabel kontak berbeda dari kontak cermin, jenis kontak bantu fisik di Bab 46.

Urutan bacanya tetap: dari koil yang dicurigai, baca tabel kontaknya lalu kunjungi setiap alamat; dari kontak yang tidak diketahui asalnya, baca alamat koil di sampingnya. Pada kasus pembuka, alamat "/9.2" membawa ke koil -K7 yang tidak dicatu karena sakelar posisi pintu belum melapor tertutup.

Rujukan silang juga alat pemeriksa desain. Jumlah kontak yang dipakai tidak boleh melampaui jumlah kontak yang tersedia per jenisnya:

$$n_\text{NO,pakai} \le n_\text{NO,ada} \qquad n_\text{NC,pakai} \le n_\text{NC,ada}$$

dengan $n$ jumlah kontak di tabel kontak satu perangkat, dihitung terpisah untuk penutup dan pembuka. Satu kontak tukar dapat mengisi NO dan NC sekaligus hanya bila kedua jalur boleh berbagi terminal bersama. Kontak utama dihitung sendiri dan tidak dipakai untuk sirkit kendali.

Gaya ladder Amerika Utara dan gaya IEC

Mesin dari Amerika Utara sering memakai diagram ladder, dengan anak tangga (rung) bernomor di tepi kiri dan koil di ujung kanan setiap anak tangga. Simbolnya berakar pada IEEE 315-1975 (penerus ANSI Y32.2), yang kini berstatus inactive-reserved di IEEE, dan label perangkatnya mengikuti kebiasaan industri, misalnya CR untuk relai kendali, M untuk starter motor, OL untuk relai beban lebih, PB untuk tombol, dan LS untuk sakelar batas.

Kolom gaya Amerika mengikuti praktik lazim, bukan satu standar, dan NFPA 79, standar kelistrikan mesin industri di Amerika Serikat, memuat lampiran informatif tentang penandaan perangkat; logikanya sama. Pembaca biasanya tersandung pada garis miring kontak NC yang mirip kontak pembuka IEC diputar, singkatan kontak bertunda seperti NOTC (normally open, timed closing) pengganti busur, dan nomor anak tangga yang bukan nomor lembar, sehingga padanan kode IEC ditulis di tepi gambar sebelum menelusuri gangguan.

Contoh kerja

Angka, kode, dan alamat dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Pencocokan dan pengukuran pada panel dilakukan setelah panel terisolasi dan terverifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan.

Contoh 1: mengubah diagram asut langsung gaya lama ke gaya IEC. Buku ajar instalasi motor lama menggambar rangkaian asut langsung (DOL) dengan label kata: gambar daya berisi rel R, S, T, "MCB" tiga kutub, kontak utama K1, "TOR", dan motor U, V, W, sedangkan gambar kendali berisi rel P dan N, "MCB" satu kutub, TOR 95-96, STOP, START diparalel K1 13-14, dan koil K1. Tidak ada nomor lembar, kolom, rujukan silang, terminal kabel motor, atau PE.

Menurut Tabel 1, perangkatnya menjadi -F1 (MCB daya), -F2 (relai beban lebih), -F3 (MCB kendali), -Q1 (kontaktor), -S1 (stop), -S2 (start), -M1, dan -X1 (terminal kabel motor); huruf lain untuk MCB boleh dipakai bila ditulis di lembar keterangan dan dipakai konsisten. R, S, T menjadi L1, L2, L3 (Bab 8, sistem tiga fasa), P menjadi L1 setelah -F3, rel N dibawa ke lembar 1 untuk suplai kendali L1-N (batas suplai tanpa trafo kendali ada di Bab 56, sirkit kendali), dan kabel motor mendapat terminal -X1:1 sampai -X1:3 serta PE. Lembar 1 memuat sirkit daya di kolom 1 sampai 3 dan pencabangan suplai kendali melalui -F3 di kolom 5, dan lembar 2 sirkit kendali. Semua kontak digambar pada keadaan acuan; sketsa lembar 2 berikut hanya menunjukkan susunan dan penandaan, bukan bentuk simbol IEC 60617.

Kontaktor ilustrasi memiliki tiga kontak utama dan satu NO bawaan (13-14), yang dipakai di lembar 2: $n_\text{NO,pakai} = 1 \le 1$ dan $n_\text{NC,pakai} = 0$, pas tanpa cadangan. Logikanya tetap, tetapi -F3 kini menunjuk satu benda di label, daftar komponen, dan diagram, dan kontak 13-14 di kolom 2 langsung menunjuk koilnya.

Contoh 2: stasiun kendali di mesin, tabel sambungan, dan jumlah inti kabel. Tombol -S1 dan -S2 Contoh 1 dipindah ke stasiun kendali logam di mesin (+MCH; panel +PNL1), ditambah lampu jalan -P1 230 V dari kontak bantu NO -Q1, sedangkan penahan -Q1 13-14 tetap di panel. Karena $n_\text{NO,pakai} = 2 > 1$, ditambahkan blok bantu 33-34 (NO) dan 41-42 (NC) menurut kaidah Bab 46; lampu memakai 33-34, dan 41-42 menjadi cadangan tanpa alamat. Kabel memerlukan satu inti per simpul listrik (potensial) yang harus ada di kedua sisi, ditambah PE dan cadangan:

$$n_\text{inti} = n_\text{simpul} + n_\text{PE} + n_\text{cad}$$

Simpulnya: keluaran -F2 96 ke -S1 (1), antara -S1 dan -S2 yang juga terhubung ke -Q1 13 (2), keluaran -S2 ke koil dan -Q1 14 (3), keluaran -Q1 34 ke lampu (4), dan netral kembalian lampu (5). Stasiun berselungkup logam memerlukan PE, sehingga $n_\text{inti} = 5 + 1 = 6$ sebelum cadangan. Terminal panel -X2 dan stasiun -X3 bernomor sama, sehingga satu baris tabel sambungan kabel -W1 mewakili satu inti:

Kabel tujuh inti memberi satu cadangan. Jumlah inti dibaca dari diagram sirkit, bukan dari jumlah tombol; yang sering terlupa adalah simpul antara stop dan start, kembalian lampu, dan PE.

Contoh 3: memberi kode panel pompa air panas hotel. Panel lama pompa air panas sebuah hotel berlabel K1, K2, K3, TIMER, TOR1, TOR2, MCB, PRESSURE, dan THERMO. Menurut fungsi bawaannya, isinya menjadi: dua motor pompa -M1 dan -M2; kontaktor kedua pompa dan pemanas tangki -Q1 sampai -Q3; relai beban lebih kedua pompa -F1 dan -F2 serta MCB kendali -F3; relai waktu penunda pompa kedua -K1; sakelar tekanan -B1 dan termostat -B2, karena keduanya mengambil informasi; elemen pemanas -E1; tiga lampu tanda -P1 sampai -P3; empat tombol -S1 sampai -S4; dan blok terminal -X1. Hasilnya 20 kode unik dalam sembilan kelas.

Contoh 4: inti kabel stasiun kipas buang dapur. Stasiun kendali logam kipas buang dapur hotel memuat STOP -S1, START -S2, lampu hijau jalan -P1, dan lampu kuning trip -P2, semuanya 230 V, dengan panel di ruang mesin. Dengan cara Contoh 2, simpulnya adalah -F2:96 ke -S1, titik -S1/-S2 (-Q1:13), keluaran -S2 ke -Q1:14 dan -Q1:A1, kontak bantu NO -Q1 ke -P1, -F2:98 ke -P2, dan netral lampu:

$$n_\text{inti} = n_\text{simpul} + n_\text{PE} + n_\text{cad} = 6 + 1 + 1 = 8$$

Lampu kuning menambah satu simpul, bukan dua, karena netralnya bersama. Kabel 7 inti cukup tanpa cadangan; untuk satu cadangan dipilih kabel berinti lebih banyak yang tersedia di proyek.

Contoh 5: keadaan acuan sakelar tekanan pompa booster. Pada diagram pompa booster hotel, sakelar tekanan -B1 bercatatan "digambar pada tekanan nol", dan kontak 1-2-nya tergambar tertutup seri dengan koil -Q1. Setelannya menyala pada 2,0 bar dan mati pada 3,5 bar. Saat panel diperiksa dengan pompa terisolasi, pipa masih bertekanan 2,8 bar dan ohmmeter membaca kontak 1-2 terbuka. Sakelar belum tentu rusak: tekanan terakhir naik sampai 3,5 bar lalu turun perlahan, sehingga kontak terbuka sampai 2,0 bar. Di antara kedua setelan, keadaan kontak bergantung pada arah perubahan tekanan; diagram hanya menjanjikan keadaan pada tekanan nol.

Contoh 6: inti putus dan cadangan kabel. Kabel -W1 tujuh inti Contoh 2 memakai inti 1 sampai 5, inti 6 cadangan, dan inti hijau-kuning PE. START jauh tidak bekerja. Kedua ujung kabel dilepas, lalu di ujung stasiun setiap inti bergantian dihubungkan ke inti PE dan resistansinya diukur dari panel. Inti 1, 2, 4, 5, dan 6 terbaca sekitar 1,5 Ω, sedangkan inti 3 terbuka. Inti 3 membawa keluaran -S2, cocok dengan gejalanya. Fungsinya dipindah ke inti 6 di kedua ujung, baris 3 tabel sambungan diubah, dan label diperbarui; cadangan kini nol, sehingga kerusakan berikutnya menuntut kabel baru.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan yang bergantung pada diagram, dan jangan mengenergikan ulang, bila salah satu keadaan berikut ditemukan; penyelesaiannya diserahkan kepada penanggung jawab peralatan dan personel kompeten:

1. Kode di label panel berbeda dari kode di diagram, atau satu kode dipakai untuk dua perangkat, sehingga isolasi dapat mengenai perangkat yang salah (PUIL 2020 5110.6.3 untuk PHB instalasi; IEC 60204-1 16.5 untuk panel mesin).
2. Rujukan silang menunjuk alamat yang tidak berisi koil atau kontak yang dimaksud, atau revisi lembar tidak sama. Konflik diselesaikan lewat pengendalian dokumen, seperti diuraikan Bab 52.
3. Keadaan acuan sensor pengaman (pintu, tekanan, level) tidak tertulis dan fungsi keselamatan bergantung pada kontak itu.
4. Pencocokan diagram dengan panel direncanakan dengan panel bertegangan tanpa personel kompeten, alat berkategori ukur sesuai, dan APD. Pemisahan dan verifikasi bebas tegangan mengikuti Bab 2 · Keselamatan.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bab ini bertumpu pada Bab 2 (NO dan NC), Bab 52 (dokumen dan revisi), Bab 2 · Sistem, Diagram & Diagnosis (membaca diagram), dan Bab 46 sampai Bab 49 (komponen kendali sampai tombol), dan bahasanya dipakai di Bab 51 (logika kendali dasar), Bab 56 (sirkit kendali), dan Bab 71 (desain panel kendali).

Latihan dan pembahasan

Referensi