Menyimak ilmu instrumentasi tidak bisa lepas dari ilmu pengetahuan tentang gerbang logika, yang dalam bahasa umumnya di kenal dengan istilah Basic Logic. Fungsi utama daripada gerbang logika adalah sebagai sistim pengaman pada industri yang melibatkan peralatan instrumentasi seperti pada industri petrokimia, gas, tekstil, makanan, tenaga listrik dan lain-lain. Gerbang logika adalah bahasa program adapun perangkat kerasnya dapat berupa rangkaian relay atau mikro kontroler atau CPU pada PLC. Contoh yang paling umum aplikasi gerbang logika dipergunakan pada sistim pengaman proses yang dikenal dengan istilah ESD ( Emergency Shutdown System), sebenarnya gerbang logika tidak hanya dipergunakan untuk keperluan mengamankan system, ada juga yang diterapkan pada proses yang beroperasi dengan sistim kerja berjenjang ( sequential system) seperti pada mesin pengepakan ( bagging), proses pemurnian gas (PSA-Pressurizes Swing Absorber), proses pemurnian air ( Water treatment Plant) dan lain-lain. Contoh lain pemakaian gerbang logika adalah pada sistim start dan stop mesin ukuran besar secara otomatis, seperti pada pompa, kompresor atau turbine.
Prinsif dasar gerbang logika
Satu gerbang logika hanya akan memiliki satu status diantara dua yaitu ON atau OFF, ON biasa disebut “1” dan OFF disebut “0”, adapun tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan ON atau OFF tergantung dari perangkat keras yang di pakai, misalnya jika menggunakan TTL maka tegangan untuk “1” adalah +5V dan tegangan untuk “0” adalah 0V, sedangkan jika menggunakan CMOS maka tegangan untuk “1” adalah +15V dan untuk “0” adalah 0V.
Gerbang logika NOT
Gerbang ini disebut juga sebagai inverter artinya pembalik, karena memang prinsif kerja gerbang ini adalah menghasilkan output kebalikan daripada input, output yang dihasilkan akan “0” jika input sama dengan “1”, dan sebaliknya output sama dengan “1” jika inputnya adalah “0”.
Simbol gerbang NOT adalah seperti dibawah ini
Adapun penulisannya dalam hurup seperti ini:
Gerbang logika AND dan NAND
Prinsif kerja gerbang AND sama halnya dengan hubungan seri pada switch seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini
Gambar diatas memperlihatkan cara kerja gerbang AND dimana lampu L hanya akan menyala apabila semua switch A, B dan C dalam keadaan menutup. Dalam tulisan lambang logic AND digambarkan berupa tanda titik (.)
Adapun symbol gerbang AND pada diagram seperti ditunjukkan dalam gambar dibawah ini:
Pada aplikasi gerbang AND dapat ditambahkan gerbang NOT, kombinasi kedua gerbang ini dikenal dengan sebutan NAND, dalam bentuk tulisan ditunjukkan seperti berikut ini:
Adapun dalam diagram, simbol gerbang NAND adalah seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
(kedua gambar diatas memperlihatkan symbol gerbang NAND dengan 3 masukan/ input).
Gerbang logika OR dan NOR
Prinsif kerja gerbang OR sama halnya dengan hubungan paralel pada switch seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini
Gambar diatas memperlihatkan cara kerja gerbang OR dimana lampu L akan menyala apabila salah satu switch A, B atau C menutup. Dalam tulisan lambang logic OR digambarkan berupa tanda tambah (+)
Adapun dalam diagram, simbol gerbang OR adalah seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini
(kedua gambar diatas memperlihatkan symbol gerbang OR dengan 3 masukan/ input)
Pada aplikasi gerbang OR dapat ditambahkan gerbang NOT, kombinasi kedua gerbang ini dikenal dengan sebutan gerbang logika NOR, dalam bentuk tulisan ditunjukkan seperti berikut ini:
Adapun dalam diagram, simbol gerbang NOR adalah seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
(kedua gambar diatas memperlihatkan symbol gerbang NOR dengan 3 masukan/ input).
Gerbang logika XOR
Prinsif kerja gerbang XOR sama halnya dengan hubungan dual switch seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini
Gb 4.1 diatas menunjukkan rangkaian listrik yang mempunyai sistim kerja sebagaimana gerbang logika XOR, dimana lampu L hanya akan menyala jika switch A berada pada posisi 1 dan switch B berada pada posisi 0, atau lampu L akan menyala jika switch A berada pada posisi 0 dan switch B berada pada posisi 1. Lampu L tidak akan menyala jika kedua switch A dan switch B berada pada posisi 1 atau keduanya berada pada posisi 0.
Dalam tulisan gerbang logika XOR ditunjukkan sebagai berikut:
Adapun symbol pada diagram gerbang logika XOR ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gerbang logika XNOR
Prinsif kerja gerbang XNOR sama halnya dengan hubungan dual switch seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini
Gb 5.1 menunjukkan rangkaian listrik yang mempunyai sistim kerja sebagaimana gerbang logika XNOR, dimana lampu L hanya akan menyala jika switch A berada pada posisi 1 dan switch B berada pada posisi 1, atau lampu L akan menyala jika switch A berada pada posisi 0 dan switch B berada pada posisi 0. Lampu L tidak akan menyala jika switch A pada posisi 0 sementara switch B berada pada posisi 1, atau sebaliknya switch A berada pada posisi 1 sementara switch B berada pada posisi 0.
Dalam tulisan gerbang logika XNOR ditunjukkan sebagai berikut:
Adapun symbol pada diagram gerbang logika XNOR ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Tabel kebenaran gerbang logika
Tabel kebenaran adalah sebuah metoda untuk menganalisa gerbang logika agar kondisi output dalam hubungannya dengan input mudah untuk di pahami.
Sebagai contoh berikut ini adalah tabel kebenaran untuk gerbang logika AND dengan 3 input.
Contoh lain nya; dalam sebuah diagram logika digambarkan rangkaian gerbang logika seperti pada gambar 5.2 , bagaimanakah hubungan input dengan outputnya, maka hasilnya akan ditunjukkan dalam sebuah table kebenaran
Tabel kebenaran untuk rangkaian gerbang logika pada gambar 5.2 diatas adalah sebagai berikut:
Gerbang logika adalah ilmu wajib yang harus dikuasai oleh praktisi engineering yang bekerja di bidang teknik, hampir pada semua bidang teknik yang berkaitan dengan pengendalian proses akan di temukan sistim operasi logika, baik teknik kelistrikan, mekanikal ataupun instrumentasi. pengetahuan tentang logika juga akan bermanfaat bagi mereka yang bekerja sebagai operator yang mengoperasikan jalannya suatu proses di pabrik-pabrik seperti di pabrik petro kimia, pabrik baja, pabrik oil and gas, pabrik tekstil, pabrik makanan dan lain-lain. Ilmu pengetahuan lain yang juga memegang peran penting terhadap jalannya operasi pabrik adalah ilmu sistim pengendalian, silahkan simak tulisan mengenai ilmu dasar pengendalian pada artikel yang berjudul “Memahami sistim kontrol instrument”
