Cara Kerja Palang Pintu Rel Kereta Api

CARA KERJA PALANG PINTU REL KERETA API- Kali ini ICanDoIt's Blog berbagi mengenai cara kerja palang pintu kereta api. Sepinta jika kita melihat ketika kita melintas persimpangan dan sempat tertahan karena ada kereta api yang akan melewat di saat itu pula palang pintu kereta mulai ditutup. Terlihat sangat sederhana, namun taukan dibalik itu semua. Simak selengkapnya penjelasan singkat nya.

Pintu rel kereta api otomatis merupakan suatu otomatisasi yang diterapkan pada jalur transportasi Kereta Api guna menutup pintu jalan yang membatasi atau menghentikan jalur lalu lintas agar kendaraan berhenti sementara untuk mendahulukan kereta api yang akan lewat.

Aplikasi ini hanyalah sebuah prototype kecil yang menggambarkan sebuah aplikasi untuk palang pintu rel kereta api yang dapat berjalan secara otomatis, dibandingkan penerapan sesungguhnya aplikasi ini mungkin masih jauh sekali dari kejadian sebenarnya, akan tetapi aplikasi ini mungkin dapat sebagai dasar dari palang pintu rel kereta api yang dapat berjalan secara otomatis

Dalam Blok diagram dari cara kerja alat yang akan dibuat diperlihatkan pada Gambar 1.

Schema Rangkaian dapat dilihat pada Gambar 2.

Otak dari aplikasi pintu rel kereta api otomatis adalah mikrokontroller AT89S51, Mikrokontroler ini yang akan mengendalikan semua jalannya system yang terdapat pada pintu rel kereta api otomatis. Yaitu mengendalikan masukan system yang berupa sensor-sensor, mengendalikan pergerakan motor stepper sebagai penggerak pintu dan pembangkit pulsa 300 Hz, 500 Hz yang dimanfaatkan sebagai Sirine.

Pintu Kanan/Kiri

Pada dasarnya cara kerja pintu kanan dan pintu kiri adalah sama, yaitu berputar untuk menurunkan papan penghalang untuk menghalangi/membatasi jalur lalu lintas. Pintu Kanan/Kiri digerakkan oleh 2 buah motor yang dapat berputar dengan sudut 90 derajat, motor yang digunakan harus mampu bergerak dengan sudut yang tepat guna menghindari motor yang tidak dapat dikendalikanya, sehingga berakibat akan merusak pintu rel kereta tersebut. Karena pada aplikasi ini dibuat prototype, maka digunakan Motor Stepper.

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa.

Motor stepper dikendalikan sepenuhnya oleh mikrokontroller, karena mikrokontroller hanya mampu memberikan supplay tegangan 5 Volt dan dengan arus sekitar 20 mA, jadi mikrokontroler tidak mampu untuk menggerakkan motor stepper.maka digunakan driver penggerak untuk mensupplay arus yang dibutuhkan motor stepper tersebut. Maka digunakan penggerak motor stepper dengan menggunakan driver ULN2803.

Sirine

Sirine berfungsi untuk peringatan bahwa pintu rel kereta akan aktif yang menandakan kereta api akan lewat. Bunyi sirine yang timbul adalah dengan memanfaatkan pulsa-pulsa gelombang kotak yang dibangkitkan oleh mikrokontroller dengan fasilitas Timer dengan frekuensi 300 Hz dan 500 Hz.

Sensor

Sensor yang digunakan sebagai data masukan untuk memicu sistem Palang Pintu Rel Kereta Api Otomatis mempunyai dua buah jenis sensor yang berlainan. Banyak nya sensor yang dipasangkan sebanyak 5 buah. Jenis sensor yang digunakan adalah pemancar cahaya (laser dioda) dan penerima Light Dependent Resistors (LDR.).

Sensor pemancar dan penerima yang digunakan sama persis dengan sensor pada aplikasi Pemandu Display Pameran, sehingga pada aplikasi ini tidak dibahas kembali.

Cara Kerja Prototype Palang Pintu Kereta Api

Gambar dari Hasil papan prototype palang pintu rel kereta api otomatis dapat dilihat pada Gambar 3.

System kerja dari Pintu Rel Kereta Api Otomatis mempunyai tiga buah mode system kerja yang tersusun berdasarkan keadaan atau situasi jalan pada saat itu.

1. Proses Mendeteksi Kereta Api

Jalanya penutupan pintu kereta api. Cara kerjanya adalah pada kondisi system normal yaitu kondisi dimana sensor 1 dan sensor 2 (bertugas untuk mendeteksi kereta api yang lewat), tidak mendeteksi keberadaan kereta atau objek yang menutupi sensor.pada saat normal sensor dengan terus menerus melihat/mendeteksi keberadaan objek yang melewatinya, sehingga sensor yang lainnya tidak diaktifkan.

Apabila salah satu sensor mendeteksi suatu objek. Maka system akan mencatatnya sebagai data masukan dengan prioritas-prioritas, system akan langsung memilih keberadaan dari obyek tersebut dengan cara mengaktifkan timer, apabila suatu obyek tersebut menutupi sensor selama kurang dari 3 detik maka dianggap oleh system tersebut tidak berguna atau dianggap obyek tersebut bukan kereta api. Tapi apabila obyek tersebut menutupi sensor selama lebih dari 3 detik maka system akan mendeteksi bahwa obyek tersebut adalah kereta api.

Cara kerja dari sensor 1 dan sensor 2 mempunyai cara kerja yang sama hanya perbedaannya adalah apabila sensor 1 yang mendeteksi maka menandakan bahwa kereta api berasal dari arah kanan menuju kekiri. Begitu juga sebaliknya pada sensor 2 .

2. Proses Penutupan Palang Pintu

Setelah sensor 1 atau sensor 2 mendeteksi keberadaan kereta api, maka system akan langsung mengaktifkan sensor 4 dan sensor 5 yang berfungsi untuk mendeteksi kendaraan yang ada pada jalur lalulintas. Sistem kerja dari sensor 4 dan sensor 5 hampir mirip dengan sensor yang untuk mendeteksi keberadaan kereta api, yaitu dengan syarat-syarat waktu yang harus dilaluinya.

Apabila salah satu sensor mendeteksi keberadaan suatu obyek, yang berarti terdapatnya mobil/sepeda motor/kendaraan lainya, maka system selanjutnya akan menutup pintu rel kereta api hanya pada sudut 45 derajat, dan selanjutnya system akan melihat sensor 4 dan sensor 5 kembali, untuk memastikan mobil tersebut berasal atau dari arah mana (atas atau bawah).

Apabila yang mendeteksi suatu obyek kendaraan adalah sensor 4 maka hal ini menunjukkan bahwa kendaraan bergerak dari arah atas menuju ke bawah. Begitu pula sebaliknya pada sensor 5.

Setelah pergerakan obyek kendaraan diketahui, maka system akan mengerjakan penutupan secara satu persatu. Misalkan yang mendeteksi obyek adalah sensor 4, hal ini berarti kendaraan lewat dari atas menuju kebawah, maka system akan menutup secara keseluruhan pintu hanya pada pintu 2 dengan pergerakan pintu ditambah dengan 45 derajat lagi, sementra pintu 2 akan diam sampai pada sensor 4 tidak mendeteksi lagi keberadaan suatu obyek. Setelah sensor 4 tidak lagi mendeteksi suatu kendaraan, maka pintu 2 akan langsung ditutup lebih lanjut dengan menggerakkan pintu sebanyak 45 derajat.

Setelah semua pintu rel kereta api sudah sepenuhnya menutup. Tugas system selanjutnya adalah mengeluarkan kendaraan yang masuk tadi dengan jalan mengaktifkan sensor 3. apabila sensor 3 sudah mendeteksi keberadaan kendaraan tersebut maka pintu 1 akan membuka 45 derajat agar kendaraan bisa keluar. Selanjutnya sensor 5 diaktifkan kembali untuk mendeteksi kendaraan tersebut sudah melewati sensor tersebut apa belum. Apabila sensor 5 sudah mendeteksi dan sudah dianggap melewatinya. Maka pintu 1 yang tadi dibuka 45 derajat ditutup kembali sebanyak 45 derajat lagi. Hal ini system sudah menganggap bahwa didalam jalur kereta api yang berseberangan dengan jalur lalu lintas sudah tidak ada lagi kendaraan yang ada didalamnya.

3. Proses Pembukaan Palang Pintu

Penjelasan cara kerja sistem Palang Pintu Rel Kereta Api Otomatis diatas adalah proses pendeteksi keberadaan kereta api dan proses penutupan pintu rel kereta api dengan melihat kondisi sekitarnya.

Untuk proses pembukaan pintu rel kereta api adalah sistem mengaktifkan sensor tiga yang diletakkan melintang antara jalur lalu lintas dengan jalur kereta. Sensor menunggu adanya obyek kereta yang melewatinya, setelah sensor mendeteksi keberadaan kereta dengan syarat-syarat seperti diatas, maka pintu belum langsung dibuka. Sensor 3 akan menunggu sampai tidak adanya suatu obyek yang mengahalanginya. Setelah sensor tidak terhalang lagi oleh suatu obyek/kereta maka system akan menunggu waktu dengan mengaktifkan timer sampai lima detik.

Disamping menunggu waktu lima detik, system juga melihat kembali sensor 3, apabila sensor tiga mendapatkan suatu obyek kembali atau mendapatkan persambungan kereta antar gerbong, maka sensor akan menunggu lagi sampai tidak terhalang kembali dan timer penunda waktu lima detik diaktifkan kembali dari awal. Sampai seterusnya apabila sensor 3 mendeteksi lagi.

Apabila sensor tiga sudah tidak mendeteksi suatu obyek/kereta pada waktu lebih dari lima detik, maka pintu rel kereta api secara serempak dibuka sepenuhnya sampai pintu dalam keadaan normal.

4. Proses Kembali Normal Sistem

Proses kembali normalnya system adalah proses dimana keseluruhan urutan perintah-perintah sistem kembali ke mode awal yaitu mode dimana system hanya mengaktifkan sensor 1 dan sensor 2 guna mendeteksi keberadaan kereta api.

Urutan proses-proses diatas merupakan proses berjalanya system Pintu Rel Kereta Api Otomatis dari proses penutupan sampai proses pembukaan kembali pintu rel kereta. Namun setelah proses-proses tersebut, sistem belumlah kembali ke kondisi normal.

Untuk memulihkan kondisi system pada kondisi awal. System mengaktifkan sensor 1 dan sensor 2 kembali. Hal ini berfungsi agar system mengetahui apakah kereta yang baru melewati pintu rel kereta api sudah keluar dari daerah pendeteksian system apa belum. Jadi cara kerja sensor1 dan sensor 2 menunggu kereta melewatinya . apabila sensor mendeteksi dengan syarat-syarat seperti pada sensor 3 yaitu mendeteksi dengan menunggu obyek tidak menutupi sensor lagi dan mengaktifkan timer selam 5 detik.

Setelah obyek tidak menutupi lagi dan waktu 5 detik sudah dipenuhimaka system akan mereset ke kondisi awal atau kondisi normal dengan menandakan bunti alaram dua kali.

Setelah proses ini maka system secara keseluruhan akan normal kembali, dan terjadi pengulangan kejadian-kejadian yang tersebut diatas secara terus menerus.

Kemungkinan-kemungkinan lain yang dihadapi oleh system akan dikembangkan lebih lanjut lagi, seperti menghitung kecepatan kereta dan penutupan yang harus dilakukan berdasarkan waktu yang ditentukan dan lain-lain.

http://shatomedia.com

Semoga ulasan mengenai 'Cara Kerja Palang Pintu Rel Kereta Api' Bermanfaat

ICanDoIt's