Dalam elektronika digital para teknisi atau programmer terbiasa dengan istilah gerbang logika. Prinsip gerbang logika digunakan untuk mendapatkan keluaran yang sesuai dengan variasi masukan yang diinginkan. Pada sistem pneumatik memiliki komponen khusus yang memiliki prinsip kerja yang sama dengan gerbang logika OR dan AND, yaitu Shuttle Valve (Katup OR) dan Two Pressure Valve (Katup AND).
Dengan mengkombinasikan komponen pneumatik Shuttle Valve atau Two Pressure Valve bersama katup-katup pneumatik, maka akan didapat rangkaian pneumatik yang memiliki prinsip kerja yang sama seperti gerbang logika dasar yang lainnya yaitu gerbang logika NOT, NOR, NAND, XNOR, XOR.
Berikut rangkaian gerbang logika dasar dalam sistem pneumatik.
1. Gerbang Logika AND
Pada gerbang Logika AND apabila ke dua inputan bernilai 0, maka keluarannya “0”. Apabila ke dua inputan ada salah satunya memiliki nilai 1 maka output yang dihasilkan masih tetap “0”. Ketika ke dua Inputan bernilai 1 maka output yang dihasilkan bernilai “1”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelas mengenai rangkaiannya bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
Pada gambar rangkaian di atas merupakan rangkaian pneumatik dengan sistem Gerbang Logika AND. Ketika tombol A ditekan dan tombol B tidak ditekan, maka katup AND tidak akan bekerja untuk menggerakan katup 3/2 NO pengaktif angin pembalik pegas. Ketika ke dua tombol ditekan (A dan B) maka katup AND akan bekerja dan katup 3/2 NO pengaktif angin pembalik pegas akan bergerak untuk menyalurkan udara ke silinder. Sehingga silinder dapat bergerak maju.
Untuk lebih jelasnya dapat melihat video simulasi di bawah ini.
2. Gerbang Logika OR
Kemudian ada gerbang logika OR, Gerbang logika ini menggunakan sistem tambah, jika ke dua input yang salah satunya bernilai 1, maka output akan menghasilkan nilai “1”. Jika ke dua input di beri nilai 1, maka output akan menghasilkan nilai “1”. Jika ke dua input menghasilkan nilai 0, maka output akan menghasilkan nilai “0”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelas mengenai rangkaiannya bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
Pada gambar rangkaian diatas, ketika tombol I1 ditekan maka katup OR akan bekerja dan mengalirkan angin ke katup 3/2 NO pengaktif angin pembalik pegas dan silinderpun akan bergerak maju. Ketika ke dua tombol ditekan (I1 dan I2) maka angin akan mengalir dan katup OR bekerja, sehingga angin yang disalurkan dari katup OR akan mengalir untuk menggerakkan katup 3/2 NO, sehingga silinder bergerak maju karena dari katup 3/2 NO angin sudah masuk untuk menggerakkan silinder.
3. Gerbang Logika NOT
Gate Logic yang satu ini penerapannya cukup mudah. Jadi pada gate logic NOT hanya memiliki 1 input dan 1 output. Cara kerja dari gerbang logika NOT yaitu, ketika input bernilai 1 maka output akan bernilai “0”. Jika Input bernilai 0 maka Output bernilai “1”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk penerapannya pada rangkaian pneumatik bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
Pada gambar di atas merupakan rangkaian dari gerbang logika NOT. Ketika push button di tekan, maka angin akan mendorong katup 3/2 NC pengaktif angin pembalik pegas dan membuat silinder mundur atau kembali. begitu juga sebaliknya, jika push button tidak di tekan, maka silinder akan bergerak maju.
4. Gerbang Logika NAND
Gerbang logika NAND, Gerbang logika ini merupakan kebalikan dari gerbang logikan AND. Jika pada gerbang logika AND, ke dua inputan bernilai 1 maka output akan menghasilkan nilai “1”, untuk gerbang logika NAND jika kedua inpu memiliki nilai 1 maka output akan bernilai “0”. Jika ke dua inputan bernilai 0 maka output akan bernilai “1” dan jika salah satu dari ke dua inpt memiliki nilai 1 maka output yang dihasilkan bernilai “1”. Mungkin untuk lebih mudahnya gerbang logika NAND merupakan gerbang logika kebalikan dari AND.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelasnya mengenai rangkaian pneumatik bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
Pada rangkaian diatas merupakan contoh dari penerapan gerbang logika NAND yang diaplikasiakan ke dalam bentuk rangkaian pneumatik. Untuk cara kerjanya sendiri ketika I1 di tekan maka angin akan mengalir untuk mendorong katup AND. Namun, angin tidak dapat tersalurkan karena katup AND membutuhkan 2 inputan untuk
mengaktifkannya. Kamu bisa lihat pada katup 3/2 NC pengaktif angin pembalik pegas, pada katup tersebut dari awal sudah mendorong silinder maju, sehingga pada gambar di atas jika di ibaratkan nilai inputan ke duanya “0” maka Output akan bernilai “1” (silinder maju).
5. Gerbang Logika NOR
Gerbang logika yang ke-5 yaitu NOR, Gerbang logika NOR merupakan kebalikan dari gerbang logika OR. Pada gerbang logika NOR Ketika nilai inputan keduanya bernilai 1 maka outputnya akan bernilai “0”. Ketika salah satu dari input memiliki nilai 1 maka output akan bernilai “0”. Sedangkan ketika kedua nilai inputan bernilai 0, maka nilai output bernilai “1”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelas pengaplikasian pada rangkaian pneumatik bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
Rangkaian di atas meruapakan rangakaian pneumatik NOR, pada push button digunakan katup 3/2 NC pengaktif tombol pembalik pegas. ketika ke dua tombol ditekan, maka angin tidak ada yang mengalir dan silinder pun menjadi kembali ke posisi minimum, penyebabnya karena angin pada katup AND tidak mengalir yang berdampak pada silinder. Sehingga silinder kembali ke posisi minimum.
6. Gerbang Logika XOR
Gate Logic yang terakhir merupakan gerbang logika yang berkebalikan dengan gerbang logika XNOR. Pada gerbang logika XNAND, jika nilai input keduanya bernilai 0 maka output akan bernilai “1”, ketika nilai input keduanya bernilai 1 maka Output akan bernilai “1”.Namun, Jika salah satu dari kedua input bernilai 1 maka output akan bernilai “0”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar di bawah ini.
7. Gerbang Logika XNOR (Exclusive NOR)
Pada gerbang logika XNOR ketika nilai inputan keduanya bernilai 1 maka output akan menghasilakan nilai “0”. Ketika ke dua input bernilai 0, maka Output akan bernilai “0”. Namun, jika salah satu daru kedua input bernilai 1 maka output akan bernilai “1”.
Atau sesuai tabel kebenaran.
Untuk lebih jelasnya bisa dilihat rangkaiannya pada gambar di bawah ini.
Sama halnya pada sistem elektronika digital, pada sistem pneumatik juga bisa mendesain keluaran (gerakan silinder) sesuai variasi masukan yang dibuat dalam tabel kebenaran dalam bentuk persamaan Boolean dengan metode Peta Karnaugh.