Diagram tangga (diagram garis atau dasar) adalah skema penyajian rangkaian listrik. Pada skema ini, dua garis power dihubungkan dengan sumber-daya dan berbagai rangkaian terpasang diantaranya seperti anak tangga pada gambar di bawah ini
Perhatikan bahwa diagram tangga adalah skema penyajian dari rangkaian, bukan penyajian fisik. Komponen-komponen listrik dan penghantar disusun menurut fungsi listrik pada rangkaian yaitu, secara skematis. Penyerdehanaan adalah tujuan dari skema tata letak diagram tangga. Keruwetan diagram dapat dikurangi dengan menunjukkan setiap rangkaian sebagai suatu garis vertikal tunggal.
Pada beberapa diagram anda dapat melihat garis penghantar yang tebal dan yang tipis (gambar di bawah ini). Garis tebal digunakan untuk penghantar yang membawa arus itnggi, misalnya Lin utama dan ujung-ujung motor ac. Garis yang tipis digunakan untuk rangkaian pengendali misal saklar, timer dan relai. Penghantar dapat bersebrangan satu sama lain tetapi tidak membuat kontak listrik; ini disajikan dengan garis saling menyilang dengan tanpa diberi titik. Penghantar membuat kontak disajikan oleh titik tebal pada sambungan.
Pada umumnya skema dapat dibagi menjadi dua bagian pokok : rangkaian daya dan rangkaian pengendali. Tujuan mempunyai rangkaian daya dan rangkaian pengendali adalah untuk menyediakan adalah untuk menyediakan pengendali dari mesin tanpa menggunakan alat (misal kontaktor dan pengawatan) dan harus membutuhkan banyak ampere. Dengan menggunakan alat seperti kontaktor, kita dapat mengendalikan motor ac atau beban yang lain yang menarik ampere dalam jumlah besar dengan sistem pengendali yang dapat menggunakan tegangan lebih rendah dan ampere yang jauh lebih kecil. Rangkaian daya memperlengkapi daya utama dan daya untuk motor ac sedangkan rangkaian pengendali memperlengkapi pengendali.
Semua saklar dan kontak relai dapat diklasifikasikan sebagai normally open dan normally closed. Posisi yang digambarkan pada diagram adalah karakteristik listrik dari tiap alat yang akan ditemui ketika dibeli dan tidak dihubungkan pada rangkaian apapun. Dalam hal ini menunjukkan pada posisi off-the-shelf. Ini perlu diketahui sebab dapat juga menyajikan pososo tidak mendapatkan energi (de-energized) suatu rangkaian. Posisi ini menunjuk pada posisi komponen ketika rangkaian mendapat energi, atau tanpa power pada rangkaian. Pengertian penting dari referensi ini sering digunakan sebagai titik awal pada analisis operasi rangkaian.
Untuk mengidentifikasi kumparan relai dan beberapa kontaknya, kita memberi huruf pada lingkaran kumparan ini.
Masing-masingkontak yang dioperasikan oleh kumparan ini akan mempunyai huruf kumparan atau huruf-hurf yang ditulis disamping simbol untuk kontak tersebut. Kadang-kadang jika ada beberapa kontak yang dioperasikan oleh suatu kumparan, angka akan ditambahkan pada huruf untuk menunjukkan nomor kontak. Meskipun ada arti yang baku dari huruf-huruf tersebut, diagram umumnya menyediakan daftar kunci untuk menunjukkan arti huruf-huruf itu; umumnya huruf-huruf itu diambil dari nama alat.
Beban adalah alat listrik pada diagram garis atau tangga yang menggnakan listrik dari L1 ke L2. Relai pengendali, kumparan (solenoid), dan lampu pilot adalah contoh-contoh beban. Paling tidak satu peralatan beban harus dimasukkan pada tiap anak tangga (rangkaian individual) diagram. Tanpa suatu alat beban, alat pengendali itu akan merubah suatu rangkaian terbuka menjadi rangkaian hubung singkat antara L1 ke L2.
Semua beban mempunyai satu sisi yang terhubung ke L2 seperti gambar di bawah ini. Umumnya, pada setiap satu garis rangkaian antara L1 ke L2 dipasang tidak lebih dari satu beban. Apabila harus dipasang lebih dari satu beban pada diagram garis itu, beban harus dihubungkan secara paralel. Hal ini untuk memastikan bahwa tegangan line penuh dari L1 ke L2 akan dirasakan pada tiap-tiap ujung beban. Jika beban dihubungkan seri tidak satupun beban akan menerima tegangan line penuh yang diperlukan untuk operasi sempurna.
Anda dapat mengingat bahwa pada rangkaian seri tegangan yang dipakai dibagi antara masing-masing beban. Pada rangkaian paralel tegangan antara masing-masing cabang sama dan nilainya sama dengan tegangan yang diberikan.beban operasional dengan alat pengendali misal saklar, tombol tekan, saklar pembatas, dan saklar tekanan. Alat pengendali dihubungkan antara L1 dan beban. Semua tambahan alat pengendali STOP atau OFF harus dipasang seri. Semua tambahan alat pengendali START atau ON harus dipasang paralel. Gambar dibawah ini
Ladder diagram menggunakan angka untuk membantu anda menemukan alat listrik, lokasi kawat yang telah diberi nomor, dan lokasi skematis. Tiap garis atau anak tangga tanda (garis 1,2,3,dst) dimulai dari garis teratas dan dibaca kebawah. Garis dapat didefenisikan sebagai lintasan lengkap dai L1 ke L2 yang berisi beban. Gambar dibawah ini menggambarkan pemberian tanda tiap garis pada diagram garis dengan tiga garis terpisah. Angka yang dilingkari mengidentifikasikan garis pada gambar fisik; anda tidak akan mendapatkan angka tersebut dimanapun pada panel listrik.
Nomor-nomor tersebut digunakan sebagai pertolongan dalam membaca diagram. Nomor-nomor tersebut bersesuaian dengan nomor-nomor pengenal kawat pada ladder diagram. Jadi, pada garis 3 (gambar dibawah ini) anda dapat melihat tiga nomor kawat; 1,6 dan 2.
Kawat-kawat yang bersama satu sama lain biasanya ditandai dengan nomor tunggal pada diagram. Contoh kawat 2 (garis 1 dan 3 diperlihatkan pada gambar berikut) mempunyai tanda angka tunggal. Sekarang anda tahu bahwa semua kawat yang bersama pada kawat yang diberi nomor ini adalah juga kawat-kawat nomor dua. Pada sisi kanan diagram tangga dekat dengan kawat-bersama pengendali adalah suatu seri penjelasan. Deskripsi tersebut menunjukkan fungsi dari rangkaian itu dengan output alat rangkaian pengontrol.
Garis putus-putus menunjukkan fungsi mekanis, bukan penghantar listrik. Pada gambar 7 garis putus-putus tegak pada tombol tekan FWD dan REV menunjukkanbahwa kontak tersebut secara mekanis terhubung, jadi dengan menekan tombol tersebut akan membuka satu perangkat kontak dan menutup yang lain.
Jika rangkaian pengendali disuplai dari rangkaian yang ditanahkan, pengendali harus dihubungkan juga, sehingga bila terjadi suatu kecelakaan yang berkaitan dengan pentanahan pada rangkaian pengendali, tidak akan menjalankan motor ac atau membuat tombol tekan bekerja atau pengendali tidak beroperasi. Gambar berikut menunjukkan pengendali transformator yang ditanahkan dengan baik. Ketika rangkaian bekerja, seluruh rangkaian di sebelah kiri kumparan R merupakan rangkaian yang tidak ditanahkan (disebut kaki “panas”). Oleh karena itu, setiap ada hubungan dengan tanah, pada rangkaian yang tidak ditanahkan akamn memutuskan sekering transformator pengendali.
Apa yang terjadi jika rangkaian ditanahkanpada L1 (gambar dibawah ini). Hubungan ke tanah pada setiap tempat pada rangkaian pengendali akan mengaktifkan output alat. Hubungan pendek ke tanah tidak akan memutuskan sekering, hubungan itu akan mengaktifkan rangkaian, menstart motor ac yang tidak diharapkan. Kerusakan alat dan kecelakaan personal sangat mungkin terjadi, jelasnya output alat harus langsung dihubungkan dengan sisi rangkaian yang ditanahkan.
Anda dapat mengingat bahwa hanya ada satu sekering pada sisi rangkaian dari transformator pengendali. Ada suatu sekering pada sisi “panas” tetapi tidak pada sisi netral yang ditanahkan. Jika sekering dipasang pada sisi yang ditanahkan dan terbuka serta sekering pada sisi tanah dibiarkan menghantar, maka rangkaian akan inoperatif, tetapi penghantar akan tetap hidup. Meskipun rangkaian tidak dapat berfungsi, tetap dapat mengundang bahaya kepada siapa saja yang bekerja disitu. Dalam praktek, sekering tidak pernah dipasang pada sisi rangkaian yang ditanahkan.
Dalam membaca ladder diagram kita harus mengikuti beberapa aturan pokok:- Bacalah skema dari kiri ke kanan
- Bacalah skema dari atas ke bawah
- Perhatikan bahwa pada diagram skema semua alat ditunjukkan dalam keadaan tidak diberi penguatan
- Apabila kumparan yang mengendalikan seperangkat kontak diberi penguatan, ubahlah kontak-kontak pada skema anda dalam keadaan diberi penguatan.
