By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read
Sensor diskret: proximity, fotolistrik, sakelar batas, dan pengawatan PNP/NPN
Sensor diskret memberi sinyal dua keadaan ke relai atau PLC: sakelar batas mekanis dengan kontak pembuka paksa, sensor proximity induktif dan kapasitif dengan jarak deteksi, jarak kerja terjamin, dan faktor koreksi bahan, serta sensor fotolistrik sinar tembus, pantul cermin, dan difus. Dibahas keluaran PNP (sumber) dan NPN (benam), pasangannya dengan masukan PLC dan beban relai, arus diam dan arus minimum sensor dua kawat, tipe masukan IEC 61131-2, serta IP dan suhu di lingkungan basah dan panas. Contoh kerja menyambung sensor pintu tiga kawat dan sensor posisi drum dua kawat ke masukan 24 V DC, menghitung tegangan dan arus masukan pada catu terendah, dan memilih resistor paralel. Fungsi keselamatan pintu, arsitektur PLC, dan sensor analog dibahas pada bab lain; angka contoh adalah ilustrasi.
This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.
Sensor diskret: proximity, fotolistrik, sakelar batas, dan pengawatan PNP/NPN
Di ruang mesin sebuah laundry komersial, mesin cuci pengisian depan tidak mau memulai siklus setelah sensor pintunya diganti. Lampu masukan PLC untuk sensor pintu tidak menyala, padahal pintu tertutup rapat dan lampu pada badan sensor menyala. Ternyata sensor pengganti bertipe keluaran NPN, sedangkan modul masukan PLC mesin itu disambung dengan terminal bersama (COM) ke 0 V dan hanya dapat membaca sensor PNP. Kesalahan pengawatan sederhana ini menghentikan produksi selama dua jam, karena tipe keluaran dan logika pengawatan tidak diperiksa sebelum sensor dipesan.
Batas pembahasan
Sensor diskret (discrete sensor) adalah sensor yang keluarannya hanya mengenal dua keadaan: aktif atau tidak aktif. Bab ini membahas pemilihan, pemasangan, dan pengawatan sakelar batas mekanis, sensor proximity induktif dan kapasitif, serta sensor fotolistrik ke relai dan masukan PLC 24 V DC, tegangan kendali yang umum pada mesin industri ringan dan laundry.
Prinsip sensor dan kontak NO/NC ada di Bab 2 tentang sensor dan rangkaian kendali dasar, sakelar proses di Bab 58 tentang kendali pompa, pemanas, dan proses, sensor analog di Bab 60 tentang sensor proses dan transmiter, siklus scan di Bab 63 tentang relai pintar dan PLC, suplai sirkit kendali di Bab 56 tentang sirkit kendali, dan rancangan fungsi keselamatan pintu di Bab 70 tentang keselamatan fungsional mesin. Pengukuran pada sirkit bertegangan yang disebut di sini hanya dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD; isolasi dan verifikasi bebas tegangan mengikuti Bab 2 · Keselamatan tentang verifikasi keadaan aman.
Sakelar batas mekanis dan kontak pembuka paksa
Sakelar batas mekanis (limit switch) adalah perangkat elektromekanis yang mengubah posisi fisik suatu benda menjadi keadaan kontak: rol, tuas, atau pasaknya ditekan atau diputar benda yang bergerak sehingga kontaknya berpindah, misalnya untuk menghentikan motor penggerak pemisah. Di mesin cuci, sakelar batas dipakai untuk posisi akhir mekanisme, tutup panel, atau posisi pintu.
Pada sakelar batas biasa, kontak NC dibuka pegas ketika aktuator ditekan. Bila pegas patah, atau titik kontak lengket dan sedikit terlas karena arus berlebih, kontak dapat tetap tertutup walaupun aktuator sudah bergerak penuh; pada fungsi penghenti keadaan itu berbahaya karena tidak terlihat. Kontak pembuka paksa (direct opening action, positive opening) adalah kontak yang menurut IEC 60947-5-1 Lampiran K terpisah sebagai akibat langsung gerak aktuator melalui bagian yang tidak lentur, jadi tidak bergantung pada pegas. Tidak semua kontak NC adalah pembuka paksa; sifat itu harus dinyatakan pabrikan.
IEC 60947-5-1 mengatur konstruksi dan uji kontak pembuka paksa, bukan kewajiban memakainya pada mesin tertentu. Kewajiban memakai gawai interlock yang sesuai berasal dari standar keselamatan mesin: ISO 14119:2024 mengatur prinsip rancangan dan pemilihan gawai interlock pada pelindung (guard). Cara sakelar dipasang ikut menentukan: sakelar tunggal harus digerakkan pelindung secara langsung (mode positif) sehingga kontak NC terbuka paksa, tidak cukup dengan melepaskan aktuator ke pegasnya; sakelar kedua bermode pegas (mode negatif) hanya boleh menjadi saluran pelengkap di samping sakelar bermode positif.
Sensor proximity atau fotolistrik standar tidak boleh menggantikan sakelar berkontak pembuka paksa pada fungsi keselamatan pintu, karena kegagalan keluaran transistornya (tembus, tetap menghantar) tidak terdeteksi. ISO 14119 memang mengenal gawai tanpa sentuh bersandi dan tanpa sandi (induktif, magnetik, optik, RFID), tetapi yang dimaksud adalah gawai keselamatan dengan perilaku gagal yang ditetapkan menurut IEC 60947-5-3, dipasang bersama unit pemantau keselamatan, bukan sensor otomasi biasa. Untuk fungsi keselamatan, gawai dipilih dengan kontak pembuka paksa atau sebagai gawai keselamatan tanpa sentuh, lalu IP dan rentang suhunya dicocokkan dengan lingkungan. Di diagram, sakelar dan sensor berhuruf kelas B (-B1, -B2) menurut IEC 81346-2 (Bab 50 tentang diagram kendali), dan jenis aksi kontaknya (pembuka paksa atau biasa) dicantumkan dalam dokumentasi teknis.
Proximity induktif dan kapasitif
Sensor proximity induktif (inductive proximity sensor) adalah sensor yang mendeteksi benda logam tanpa sentuhan: osilatornya membangkitkan medan elektromagnetik frekuensi tinggi, benda logam di dalam medan meredam osilasi lewat arus pusar (eddy current), dan perubahan amplitudo itu menjadi keluaran diskret.
Jarak kerja pengenal (rated operating distance) adalah angka nominal pabrikan yang diukur dengan target standar: pelat baja persegi tebal 1 mm (misalnya Fe 360) dengan sisi sama dengan diameter muka aktif atau tiga kali , mana yang lebih besar. Jarak kerja nyata satu unit boleh 0,9 sampai 1,1 kali , dan setelah memperhitungkan suhu dan tegangan catu tersisa jarak kerja terjamin (assured operating distance), yaitu jarak yang pasti mendeteksi target standar: . Jarak pasang dirancang terhadap , bukan terhadap . Bahan target mengubah jarak itu; faktor koreksi bahan mengalikan jarak untuk baja:
dengan jarak kerja pengenal (mm), faktor koreksi bahan (tanpa satuan, 1 untuk baja), dan jarak kerja terjamin untuk bahan itu (mm). Asumsinya target cukup besar dan tebal seperti target standar; target yang lebih kecil atau tipis memperpendek jarak lagi. Dua katalog pabrikan, katalog A dan katalog B, memberi angka yang tidak sama, sehingga angka tabel tidak boleh dipakai sebagai nilai umum:
| Bahan target | Katalog A | Katalog B |
|---|---|---|
| Baja lunak (acuan) | 1,0 | 1,00 |
| Baja tahan karat | 0,85 | 0,60 sampai 1,00 |
| Kuningan | 0,50 | 0,35 sampai 0,50 |
| Aluminium | 0,45 | 0,30 sampai 0,45 |
| Tembaga | 0,40 | 0,25 sampai 0,45 |
Untuk desain dipakai nilai lembar data sensor yang dipasang; bila hanya rentang yang tersedia, pakai ujung bawahnya. Tersedia juga sensor "faktor 1" yang jaraknya hampir sama untuk semua logam.
Sensor proximity kapasitif (capacitive proximity sensor) adalah sensor yang mengukur perubahan kapasitansi antara elektrodenya dan benda di depannya. Karena kapasitansi bergantung pada permitivitas bahan, sensor ini juga mendeteksi plastik, cairan, dan kertas, misalnya level cairan dalam jeriken kimia melalui dinding plastik yang tidak terlalu tebal, dengan jarak yang umumnya lebih pendek dari sensor induktif. Tetesan air atau lapisan deterjen di muka sensor dapat memicu deteksi palsu, sehingga jarak pasang, arah muka sensor (tidak menghadap ke atas tempat air menggenang), dan setelan sensitivitas dipilih bersama dengan IP.
Sensor fotolistrik: sinar tembus, pantul, dan difus
Sensor fotolistrik (photoelectric sensor) adalah sensor yang mendeteksi benda dengan cahaya, umumnya inframerah atau merah. Pada sinar tembus (through-beam), pemancar dan penerima berhadapan dan benda terdeteksi ketika memotong berkas; jaraknya paling panjang dan paling tahan debu ringan, tetapi kedua sisi berkabel. Pada pantul cermin (retro-reflective), cahaya dikembalikan reflektor prismatik ke rumahan yang sama; benda mengilap dapat memantulkan cahaya sendiri sehingga tidak terdeteksi, kecuali dengan varian berfilter polarisasi. Pada difus (diffuse), cahaya dipantulkan benda itu sendiri, sehingga jaraknya lebih pendek dan berkurang pada permukaan gelap dan kusam; varian penekan latar (background suppression), yang definisinya ditambahkan IEC 60947-5-2:2019 (edisi 4.0), mengatasi latar yang lebih terang dari benda.
Sensor fotolistrik umumnya dapat disetel ke mode terang (light-on, keluaran aktif saat menerima cahaya) atau mode gelap (dark-on, aktif saat cahaya terhalang). Pilihannya menentukan keadaan keluaran bila lensa kotor atau pemancar mati, jadi menentukan apakah kegagalan terlihat. Uap air dan partikel deterjen melemahkan berkas: lensa sinar tembus perlu dibersihkan berkala, dan pada pantul cermin, reflektor yang kotor adalah penyebab umum hilangnya deteksi.
Keluaran PNP dan NPN: sumber dan benam
Sensor elektronik tiga kawat memakai transistor sebagai elemen keluaran, dan warna kawatnya mengikuti IEC 60947-5-2: cokelat untuk +24 V, biru untuk 0 V, hitam untuk keluaran, dan putih untuk keluaran kedua bila ada.
Keluaran PNP (sumber, source) adalah keluaran transistor yang menyakelar sisi positif, di antara +24 V dan kawat hitam: saat sensor aktif, arus mengalir dari +24 V melalui transistor dan kawat hitam ke beban (masukan PLC atau koil relai), lalu ke 0 V. Pasangannya masukan benam (sink), dengan COM modul masukan ke 0 V. Keluaran NPN (benam, sink) adalah keluaran yang menyakelar sisi negatif, di antara kawat hitam dan 0 V, sehingga arus mengalir dari +24 V melalui beban ke kawat hitam; pasangannya masukan sumber (source), dengan COM ke +24 V. Kawat cokelat dan biru selalu ke +24 V dan 0 V dan terminal masukan ke kawat hitam; yang berbeda hanya ujung COM modul atau ujung koil relai.
Bila tipe sensor dan masukan tidak cocok, kedua ujung masukan berada pada potensial yang sama saat sensor aktif, sehingga tidak ada arus dan sinyal tidak terbaca. Keluaran sensor biasanya tidak rusak oleh ketidakcocokan ini; yang merusak adalah keluaran yang disambung langsung ke rel catu tanpa beban, walaupun banyak sensor memiliki proteksi hubung pendek. Ketika sensor dan PLC dicatu dari catu daya berbeda, 0 V keduanya harus disatukan, sebab arus keluaran PNP kembali melalui 0 V modul.
Istilah sink dan source pada modul PLC tidak seragam antarpabrikan, sehingga yang diperiksa adalah sambungan COM dan arah arus pada diagram lembar data, bukan labelnya. Beberapa modul dapat dipakai dua arah dengan memindahkan COM, dan semua masukan dalam satu kelompok COM harus bertipe sama.
Sensor juga dapat langsung menyakelar koil relai 24 V DC untuk beban yang arusnya melebihi kemampuan keluarannya. Keluaran PNP disambung ke A1 relai dan A2 ke 0 V; keluaran NPN sebaliknya, A1 ke +24 V dan A2 ke kawat hitam. Arus koil harus di bawah arus keluaran maksimum sensor, dan koil DC perlu dioda pembebas (flyback) bila sensor tidak memilikinya, karena tegangan induksi saat pemutusan dapat merusak transistor (Bab 11 tentang induksi; relai bantu di Bab 46 tentang komponen kendali).
Sensor dua kawat: arus bocor dan arus minimum
Sensor dua kawat (two-wire sensor) adalah sensor berkawat dua yang disambung seri dengan beban seperti kontak, sehingga mengambil daya rangkaiannya dari lintasan yang sama. Saat tidak aktif, sensor tetap melewatkan arus diam atau arus bocor (residual current, leakage current); saat aktif, ada tegangan jatuh di terminalnya dan sensor memerlukan arus beban minimum supaya tetap bekerja.
Dua pemeriksaan wajib dilakukan. Pertama, arus diam tidak boleh membuat masukan terbaca ON saat sensor tidak aktif (false ON). Kedua, saat aktif, beban harus menarik arus sekurang-kurangnya , dan tegangan yang tersisa harus melewati ambang ON masukan; bila tidak, sensor berkedip atau terbaca OFF (false OFF). Dengan masukan dimodelkan sebagai resistansi :
dengan tegangan catu (V), tegangan jatuh sensor saat aktif (V), arus diam (A), dan tegangan tertinggi yang masih pasti terbaca OFF menurut lembar data modul (V). Bila syarat OFF tidak terpenuhi, resistor paralel dipasang di terminal masukan supaya arus diam terbagi:
Resistor itu juga menaikkan arus sensor saat aktif, sehingga membantu syarat , dengan konsekuensi daya yang harus ditanggung resistor. Model resistif ini hanya berlaku untuk masukan sederhana; untuk modul berpembatas arus, yang arus masukannya hampir tetap, dipakai kurva lembar data.
IEC 61131-2 membagi masukan digital 24 V DC menjadi tiga tipe: tipe 1 untuk kontak mekanis dan sensor semikonduktor tiga kawat, tipe 2 untuk sensor dua kawat dengan arus diam relatif besar, dan tipe 3 untuk sensor dua kawat berdaya rendah sekaligus dapat menerima perangkat tipe 1. Ambang ON-nya: tipe 1 sekurang-kurangnya 15 V dan 2 mA, tipe 2 sekurang-kurangnya 11 V dan 6 mA, tipe 3 sekurang-kurangnya 11 V dan 2 mA, dengan daerah peralihan di atas 5 V. Batas arus OFF tiap tipe dan kesesuaian angka itu dengan teks edisi 2017 belum dapat dipastikan, sehingga syarat OFF di bab ini diambil dari lembar data modul.
Arus diam juga mengalir ke koil relai atau kontaktor yang seri dengan sensor dua kawat; bila tegangan yang ditimbulkannya melebihi tegangan lepas koil, relai tidak pernah lepas, gejala yang tercatat di Bab 79 tentang diagnosis kendali motor. Koil 24 V DC 0,4 W, misalnya, beresistansi Ω. Arus diam 1,5 mA menimbulkan 2,16 V (9 % tegangan pengenal), tipis di bawah batas lepas terendah koil DC 10 % menurut Bab 46 tentang komponen kendali. Saat aktif, tegangan jatuh 5 V menyisakan 19 V (79 %) pada catu nominal dan 15,4 V (64 %) pada catu 20,4 V, keduanya di bawah batas bawah penarikan terjamin 85 % menurut bab yang sama. Pasangan ini tidak layak; pakai sensor tiga kawat atau relai antarmuka yang lembar datanya menjamin kerja pada tegangan itu.
Sensor di lingkungan basah dan panas
Sebelum dipasang, IP dan suhu kerja sensor diperiksa. Kode IP menurut IEC 60529 terdiri atas angka pertama untuk benda padat (0 sampai 6) dan angka kedua untuk air; Lampiran H PUIL 2020 Bagian 4-41 mencantumkan angka kedua 0 sampai 8. Menurut Tabel 51A PUIL 2020 Bagian 5-51, lokasi dengan kemungkinan pancaran air dari segala arah (AD5), misalnya lantai yang disemprot selang, meminta IPX5. Uji rendam IPX7 dan uji pancaran IPX5 berbeda, sehingga sensor untuk area semprot dipilih dengan kedua tanda (misalnya IP65/IP67), seperti diuraikan di Bab 73 tentang pemasangan lapangan mesin.
Satu katalog pabrikan menyebut suhu kerja sensor standar −25 °C sampai +80 °C. Di dekat pemanas pengering atau pipa uap, suhu permukaan pemasangan dapat lebih tinggi; sensor dipilih dari varian suhu tinggi yang rentang lembar datanya mencakup suhu terukur di titik pasang, bukan suhu ruang, dan suhu simpan pada lembar data bukan suhu kerja.
Deterjen alkali dan pemutih berbasis klorin dapat menyerang plastik tertentu dan paduan logam yang kurang tahan, sehingga ketahanan rumahan sensor terhadap bahan kimia di fasilitas dicek pada lembar data.
Titik masuk kabel adalah titik lemah: kabel dilindungi selang atau konduit, dimasukkan lewat gland yang cocok, dan diberi lengkungan penetes supaya air tidak mengalir ke sensor. Pada mesin yang bergetar, kabel diklem ke bagian yang ikut bergetar bersama sensor supaya titik masuknya tidak tertekuk berulang. Kabel sensor 24 V dipisahkan dari kabel daya motor dan VFD menurut ketentuan pemisahan sirkit di Bab 30 tentang pemasangan sistem perkawatan.
Contoh kerja
Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Contoh 1, 2, 4, dan 5 memakai modul masukan PLC -K1 tipe 1 dengan COM ke 0 V (benam) dan catu 24 V DC -T1: kΩ, ON bila V dan mA, pasti OFF bila V. Catu terendah 20,4 V (24 V dikurangi 15 %) mewakili toleransi catu dan susut tegangan kabel.
Contoh 1: sensor pintu PNP tiga kawat. Sensor proximity induktif -B1 (PNP, NO, pemasangan rata) memberi tahu PLC bahwa pintu tertutup untuk tampilan dan urutan program. Ini sinyal kendali, bukan fungsi keselamatan; kunci pintu dan pemantauannya adalah sirkit keselamatan tersendiri. Data -B1: mm, target sirip baja tahan karat, arus keluaran maksimum 200 mA, V, dan arus saat tidak aktif 0,1 mA. Paduan sirip tidak diketahui, sehingga dipakai ujung bawah rentang katalog B:
Celah sirip saat pintu tertutup ditetapkan 1,5 mm, dengan toleransi engsel dan getaran diperiksa supaya tidak melebihi 1,9 mm. Arus -B1 mengalir dari kawat hitam ke terminal masukan dan COM di 0 V, jadi modul benam cocok; kawat cokelat dan biru ke -T1 yang sama. Pada catu terendah:
Keduanya di atas ambang 15 V dan 2 mA, jadi masukan pasti ON dengan margin 3,4 V, dan arusnya jauh di bawah 200 mA. Saat tidak aktif, V, jauh di bawah 5 V, karena sensor tiga kawat tidak dicatu dari masukan.
Contoh 2: sensor posisi drum dua kawat. Sensor induktif dua kawat DC -B2 pada -K1 mendeteksi baut penanda puli drum sebagai posisi acuan. Data -B2: mA, mA, V, dan arus beban maksimum 100 mA. Saat tidak aktif, V, di daerah peralihan 5 sampai 15 V, sehingga masukan tidak dijamin OFF dan dapat berkedip bersama derau. Saat aktif pada catu terendah, V dan mA, hanya 0,4 V di atas ambang dan 0,28 mA di atas . Batas resistor paralel dari syarat OFF:
Nilai 8,2 kΩ dipilih supaya ada margin: paralelnya 2,99 kΩ dan V. Arus sensor saat aktif pada catu terendah menjadi mA, di atas dan di bawah 100 mA, dan daya resistor pada catu nominal mW, cukup untuk resistor 0,25 W.
Resistor tidak mengubah tegangan ON 15,4 V, jadi margin terhadap ambang tipe 1 tetap 0,4 V; itulah alasan tipe 1 tidak ditujukan untuk sensor semikonduktor dua kawat. Lebih baik dipakai masukan tipe 3 (ambang 11 V, margin 4,4 V pada catu terendah), asalkan batas arus OFF masukan itu pada lembar data mencakup arus diam 1,5 mA, atau sensor tiga kawat PNP seperti -B1. Bila resistor tetap dipakai, fungsinya dicatat di diagram supaya tidak dilepas.
Contoh 3: target aluminium di konveyor laundry hotel. Sensor induktif mm mendeteksi pelat penanda aluminium dengan celah rencana 2 mm. Dengan ujung bawah katalog B:
Dengan katalog A (0,45) hasilnya 1,82 mm. Keduanya di bawah 2 mm, jadi deteksi tidak dijamin pada unit terburuk walaupun sensor tampak bekerja saat dicoba. Teknisi memilih sensor ber- lebih besar atau sensor faktor 1, lalu menghitung ulang dari lembar datanya.
Contoh 4: sensor NPN di modul benam, laundry rumah sakit. Sensor fotolistrik pengganti ternyata NPN ( V), sedangkan COM kelompok masukannya di 0 V, sehingga masukan tidak pernah ON. Bila COM dipindah ke +24 V, masukan menjadi sumber:
Angka itu lolos ambang, tetapi tiga masukan lain di kelompok COM itu bersensor PNP dan akan berhenti terbaca. Keputusannya: pesan sensor PNP dan cantumkan tipe keluaran pada daftar suku cadang.
Contoh 5: koil relai di keluaran sensor PNP, dapur hotel. Keluaran sensor PNP (200 mA, V) menyakelar langsung koil relai bantu 24 V DC 0,4 W (1.440 Ω). Pada catu nominal:
Arus itu jauh di bawah 200 mA, dan tegangan koil 22 V (92 %). Pada catu terendah 20,4 V tegangan koil tinggal 18,4 V (77 %), di bawah batas penarikan terjamin 85 % menurut Bab 46. Relai dipilih dengan lembar data yang menjamin kerja pada tegangan itu, atau catu dijaga dekat nominal, dan dioda pembebas dipasang bila sensor tidak memilikinya.
Contoh 6: IP dan suhu titik pasang di laundry rumah sakit. Titik pasang sensor posisi pada rangka pengering, di lantai yang disemprot selang, terukur 88 °C saat pengering bekerja. Lokasi semprot selang termasuk AD5 dan meminta IPX5 menurut Tabel 51A PUIL 2020, sehingga sensor dipilih dengan tanda IP65 dan IP67 sekaligus. Rentang −25 °C sampai +80 °C pada katalog tadi kurang 8 °C dari suhu terukur, jadi dipakai varian suhu tinggi yang rentang lembar datanya mencakup 88 °C.
Kondisi berhenti
Hentikan pekerjaan dan serahkan keputusan kepada personel kompeten yang ditugaskan atas mesin itu bila salah satu keadaan berikut ditemukan:
- Sensor proximity atau fotolistrik standar menggantikan, atau akan menggantikan, sakelar berkontak pembuka paksa pada fungsi keselamatan pintu atau pelindung. Arah perbaikannya: cari sebab sakelar lama tersangkut (penyetelan, aktuator, kotoran), pasang kembali gawai interlock yang memenuhi ISO 14119, dan verifikasi ulang fungsi keselamatannya menurut Bab 70 tentang keselamatan fungsional mesin.
- Sakelar tunggal pada pelindung hanya melepaskan aktuator ke pegasnya (mode negatif), atau kontak NC-nya tidak dinyatakan pabrikan sebagai pembuka paksa. Sakelar tunggal harus bermode positif; sakelar bermode negatif hanya boleh menjadi saluran pelengkap.
- Sinyal sensor kendali, seperti -B1 pada Contoh 1, akan dipakai sebagai kunci pintu atau pemantau kunci pintu. Kunci pintu dan pemantauannya adalah sirkit keselamatan tersendiri.
- Pengukuran pada sirkit bertegangan akan dilakukan tanpa personel kompeten, alat berkategori ukur sesuai, atau APD, atau isolasi dan verifikasi bebas tegangan tidak mengikuti Bab 2 · Keselamatan tentang verifikasi keadaan aman.
Salah tafsir yang sering terjadi
Guess what’s wrong first, then open the explanation.
Common misconception
PNP dan NPN hanya soal nama, hasilnya sama saja.
Why is it wrong?
Arah arusnya berlawanan: sensor NPN pada masukan benam (COM ke 0 V) tidak pernah membuat masukan terbaca ON karena kedua ujung masukan berada pada 0 V saat sensor aktif. Lampu badan sensor tetap menyala, sehingga sensor sering dikira rusak.
Common misconception
Sensor dua kawat lebih mudah, cukup disambungkan seri seperti kontak.
Why is it wrong?
Sensor itu mengambil dayanya dari lintasan beban, sehingga tanpa pemeriksaan arus diam, arus minimum, dan tegangan jatuh terhadap lembar data, masukan dapat tidak pernah OFF atau berkedip saat catu turun.
Common misconception
Sensor proximity biasa dapat menggantikan sakelar pintu berkontak pembuka paksa.
Why is it wrong?
Sensor otomasi biasa tidak memiliki perilaku gagal yang ditetapkan; transistor yang tembus terus memberi sinyal "pintu tertutup". Fungsi keselamatan memakai sakelar berkontak pembuka paksa yang dipasang secara paksa atau gawai keselamatan tanpa sentuh menurut IEC 60947-5-3 dengan unit pemantaunya, dan rancangannya mengikuti ISO 14119.
Common misconception
Jarak deteksi sensor induktif sama untuk semua logam, dan adalah jarak pasang.
Why is it wrong?
berlaku untuk target baja standar tanpa sebaran unit, suhu, dan tegangan, sehingga jarak pasang dirancang terhadap , yang untuk aluminium ( 0,30 sampai 0,45) hanya sekitar seperempat sampai sepertiga .
Hubungan dengan bab lain
Selain bab di Batas pembahasan, bab ini bersandar pada Bab 46 tentang komponen kendali dan Bab 49 tentang tombol dan stop darurat, dan berlanjut ke Bab 65 tentang kendali motor dengan PLC dan Bab 82 tentang kelistrikan washer-extractor.
Latihan dan pembahasan
Try to answer first, then open the worked solution.
Sensor induktif mm mendeteksi target aluminium dengan . Hitung jarak deteksi untuk aluminium dan jarak kerja terjamin. Dapatkah sensor dipasang pada jarak 4 mm, dan berapa jarak pasang maksimum?
See the worked solution
Jarak untuk aluminium mm dan jarak kerja terjamin mm. Jarak 4 mm tidak dapat diterima karena sensor tidak mendeteksi bahkan pada unit terbaik, dan 3,2 mm pun belum aman karena hanya nominal; jarak pasang maksimum sekitar 2,5 mm.
Sensor dua kawat berarus diam 1,8 mA dan bertegangan jatuh 5 V disambung ke masukan PLC 10 kΩ yang pasti OFF bila tegangannya ≤ 5 V; catu 24 V. Apakah terjadi false ON? Hitung resistor paralel maksimum, pilih nilai standar, lalu hitung arus sensor dan daya resistor saat sensor aktif.
See the worked solution
Tanpa resistor, V, jauh di atas batas OFF 5 V, sehingga terjadi false ON. Syarat paralel kΩ memberi kΩ; nilai standar 3,3 kΩ memberi paralel 2,48 kΩ dan V. Saat aktif, pada V arus sensor mA dan daya resistor W, jadi dipakai resistor 0,25 W atau lebih.
Sensor PNP dipasang ke modul masukan yang COM-nya disambung ke +24 V. Lampu badan sensor menyala saat target mendekat, tetapi lampu masukan PLC tidak. Jelaskan penyebabnya dan dua cara perbaikan.
See the worked solution
COM ke +24 V menjadikan modul masukan sumber, pasangan sensor NPN, sehingga saat sensor PNP aktif kawat hitam sama dengan COM di +24 V dan tidak ada arus masukan; lampu sensor hanya menunjukkan keadaan transistornya. Perbaikannya: pindahkan COM ke 0 V bila modul mendukung dua arah (semua masukan satu kelompok COM ikut diubah), atau ganti sensor dengan tipe NPN.
Sensor dua kawat ber- mA dan bertegangan jatuh 6 V disambung ke masukan PLC yang dimodelkan 5 kΩ, catu 24 V. Hitung arus saat aktif, tentukan apakah sensor bekerja benar, dan hitung resistor paralel agar arus sensor sekurang-kurangnya 5 mA (margin 25 %).
See the worked solution
mA, di bawah 4 mA, sehingga sensor dapat berkedip atau terbaca OFF (false OFF). Tambahan 1,4 mA pada 18 V memerlukan kΩ; dipilih 12 kΩ, sehingga arus total mA dan daya 27 mW.
Sakelar pintu berkontak pembuka paksa pada mesin cuci komersial diganti sensor fotolistrik difus karena sakelar lama sering tersangkut. Apa risikonya dari sudut keselamatan dan standar, dan apa arah perbaikannya?
See the worked solution
Sensor fotolistrik otomasi tidak berkontak pembuka paksa dan tidak berperilaku gagal yang ditetapkan: keluaran yang tembus, pantulan permukaan mengilap, atau mode terang/gelap yang salah dapat memberi sinyal "pintu tertutup" saat pintu terbuka tanpa terdeteksi, dan penggantian itu mudah diakali. Arah perbaikannya adalah Kondisi berhenti 1, dengan gawai interlock menurut ISO 14119 berupa sakelar berkontak pembuka paksa yang digerakkan secara paksa atau gawai keselamatan tanpa sentuh menurut IEC 60947-5-3 dengan unit pemantaunya.
Sensor kapasitif pendeteksi level cairan pada tangki plastik sering memberi deteksi palsu. Sebutkan tiga kemungkinan penyebab beserta cara mengatasinya.
See the worked solution
Kondensasi atau percikan di muka sensor menambah kapasitansi; pasang pelindung, arahkan muka sensor supaya air tidak menggenang, dan setel ulang sensitivitas pada tangki kosong dan penuh. Lapisan deterjen atau kerak di dinding depan sensor ikut terbaca; bersihkan berkala dan pakai bahan tahan kimia. Riak cairan atau getaran dudukan membuat sinyal berganti cepat; kencangkan dudukan dan beri tunda ON di PLC. Dinding tebal atau logam tidak cocok untuk sensor kapasitif.
Referensi
External sources
- Direct opening action, ringkasan IEC 60947-5-1 Lampiran K (sekunder)gt-engineering.it
- ISO 14119:2024 (Ed. 3), Safety of machinery, Interlocking devices associated with guards, Principles for design and selectioniso.org
- Lembar data sakelar posisi keselamatan pabrikan: mode positif wajib, mode negatif hanya sebagai saluran pelengkap (sekunder)info.bannerengineering.com
- Data teknis sensor proximity induktif pabrikan: target standar, jarak kerja terjamin 81 %, faktor koreksi bahan (sekunder)literature.rockwellautomation.com
- Lembar data sensor induktif pabrikan: Sn, Sr, Sa ≤ 0,81 Sn, target standar dan warna kawat menurut EN 60947-5-2, suhu kerja (sekunder)gavazziautomation.com
- Katalog B: faktor koreksi bahan dan sensor faktor 1 (sekunder)autosen.com
- IEC 60947-5-2:2019 (Ed. 4.0), Control circuit devices and switching elements, Proximity switcheswebstore.iec.ch
- Panduan pabrikan PLC: menyambung pemberi sinyal ke masukan digital menurut IEC 61131-2, tipe 1-3, merujuk EN 61131-2:2003 (sekunder)support.industry.siemens.com
- Catatan desain pabrikan semikonduktor: tabel tipe 1-3 IEC 61131-2, daerah OFF, peralihan, dan ON (sekunder)analog.com
Revision history
| Date | Version | Change |
|---|---|---|
| October 29, 2026 | 3 | Revised to the chapter standard |
| October 20, 2026 | 2 | Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references |
| September 30, 2026 | 1 | First published |
How to cite
Kurnia (2026). Sensor diskret: proximity, fotolistrik, sakelar batas, dan pengawatan PNP/NPN. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/sensor-diskret-proximity-fotolistrik-sakelar-batas-dan-pengawatan-pnp-npn
Self-check · 3 questions
Check your understanding before moving on
Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.
Sensor induktif mm mendeteksi target aluminium dengan . Hitung jarak deteksi untuk aluminium dan jarak kerja terjamin. Dapatkah sensor dipasang pada jarak 4 mm, dan berapa jarak pasang maksimum?
Sensor dua kawat berarus diam 1,8 mA dan bertegangan jatuh 5 V disambung ke masukan PLC 10 kΩ yang pasti OFF bila tegangannya ≤ 5 V; catu 24 V. Apakah terjadi false ON? Hitung resistor paralel maksimum, pilih nilai standar, lalu hitung arus sensor dan daya resistor saat sensor aktif.
Sensor PNP dipasang ke modul masukan yang COM-nya disambung ke +24 V. Lampu badan sensor menyala saat target mendekat, tetapi lampu masukan PLC tidak. Jelaskan penyebabnya dan dua cara perbaikan.
Nearby chapters
Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 60.
Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 58.