• Tidak ada hasil yang ditemukan

BAB II DASAR TEORI

2.2 Jenis – Jenis Alat Ukur Tekanan

2.2.1 Pressure Gauge dengan Tabung Bourdon

Tabung bourdon adalah suatu logam mudah mengembang yang dibuat

berlubang. Ujung yang satu dibuat tertutup, ujung yang satu lagi dibuat terbuka untuk

dihubungkan dengan tekanan yang akan diukur dan ujung disebut sebagai socket.

Pada umumnya prinsip kerja dari Pressure gauge dengan tabung bourdon ini

adalah tekanan yang akan diukur masuk ke Tabung bourdon melalui socket, tekanan ini

akan mengakibatkan tabung bourdon memuai, sehingga menghasilkan suatu pergerakan

mekanik pada ujung yang tertutup. pergerakan ini kemudian diteruskan kesuatu

susunan roda — roda gigi melaui tuas penghubung yang disebut LEVER. Roda gigi ini

terdiri dari dua buah roda gigi yaitu : roda gigi gerak dan roda gigi Pinion.

Roda gigi gerak tersambung langsung dengan lever, sedangkan roda gigi Pinion

dipatri coati dengan pointer sehingga dengan demikian, bila tabung bourdon bergerak

maka pointerpun akan turut bergerak seperti terlihat pada Gambar 2.1 [5].

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) 2.2.2 Pressure Gauge dengan Pengembus (Bellow)

Pengembus adalah logam tipis yang dibentuk menyerupai pengembus Akordion.

Sama seperti tabung bourdon, pengembus juga bergerak memuai bila tekanan dibagian

dalamnya lebih besar daripada tekanan luarnya. Setiap perubahan tekanan dibagian

dalam pengembus akan menghasilkan suatu gerak mekanik mundur atau maju.

Pergerakan mundur – maju ini melalui Tuns dan tabung pemuntir kemudian dirubah

kedalam bentuk pergerakan melingkar pada penunjuk diatas suatu skala angka - angka

yang telah dikalibrasi seperti terlihat pada Gambar 2.2 [5].

Gambar 2.2 Gauge Pengembus (Below)

2. 2. 3 Pressure Gauge dengan Diafragma (Membran)

Yang dimaksud dengan diafragma adalah suatu bahan yang mudah melentur

atau biasa disebut membran, yang biasanya terbuat dari logam tipis, kulit, karet, clan

lain sebagainya. Prinsip kerjanya seperti terlihat pada Gambar 2.3 [5] berdasarkan sifat

kelentingan logam / plat tipis yang menjadi lengkungan akibat perulangan tekanan pada

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) tekanan yang berbeda.

Kemampuan untuk membaca selisih tekanan tersebut adalah berdasarkan :

1. Luas bidang Membran.

2. Tebal Membran.

3. Jenis bahan Membran.

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) Perbandingan antara. Elemen utama tabung bourdon, pengembus dan diafragma

dapat dilihat pada Tabel- 1 berikut :

Tabel 2.1 Perbandingan elemen utama tabung bourdon, pengembus, dan diafragma.

TABUNG BOURDON PENGEMBUS DIAFRAGMA

1. Kurang peka terhadap perubahan tekanan.,

Peka terhadap perubahan tekanan.

Sangat peka terhadap perubahan tekanan

2. Dapat dipakai untuk mengukur suhu

Dapat dipakai untuk Mengukur tinggi permukaan cairan

Dapat dipakai mengukur tinggi permukaan cairan

3. Tidak dapat dipakai untuk mengukur beda tekanan

Dapat dipakai untuk beda tekanan

Dapat dipakai untuk beda tekanan

4. Jarang dipergunakan pada transmitter

Dapat dipergunakan pada transmitter

Dapat dipergunakan pada transmitter

5. Jarang dipergunakan mengukur aliran

Dapat dipergunakan untuk mengukur aliran

Dapat dipergunakan untuk mengukur aliran

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) 2. 3 Transmitter

Transmitter dengan nama lain signal amplifier pada dasar telekomunikasi adalah

alas penguat sinyal, tetapi pada instrumentasi transmitter adalah sebagai pengubah dan

pengirim sinyal phisis menjadi sinyal instrument. Transmitter dipergunakan dalam

control system apabila pada control system tersebut terdapat dua hal yaitu :

1. Sinyal harus menggerakkan peralatan yang membutuhkan daya yang lebih

besar.

2. Jarak antara peralatan - peralatan yang termasuk dalam control system

berjauhan sehingga sinyal harus dikirimkan lewat.jalur transmisi.

2.3.1 Bagian – bagian Transmitter terdiri dari dua bagian yaitu :

1. Meter Body

Pada meter body inilah terletak sensor yang dapat menerima sinyal input berupa

tekanan ataupun gays.

2. Transmitter

Transmitter yang akan mengubah sinyal input dan akan mengirimkan menjadi

sinyal instrument.

Alat sebagai pengubah sinyal proses tekanan dikenal dengan Pressure

Transmitter. Adapun pressure transmitter itu sendiri adalah piranti instrument

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) digunakan untuk pengukur level.

Pressure transmitter merupakan instrumen pengukur tekanan dimana tekanan

yang masuk akan diukur oleh sensor dan selanjutnya akan dikonversikan sebagai sinyal

analog 4 — 20 mA, dimana sinyal analog ini akan dikirim ke DCS. Secara umum

Pressure Transmitter dapat dibagi atas 8 ( Delapan ) yaitu

1. Absolut Pressure Transmitter ( mbar )

2. Gauge Pressure Transmitter ( bar gauge )

3. Differensial Pressure Transmitter

4. Differensial Pressure Transmitter Flanges Mounting

5. Diafragma Sealed differensial Pressure Transmitter

6. Diafragma Sealed absolute pressure transmitter

7. Diafragma Sealed gauge Pressure Transmitter

8. Low Flow Transmitter

Agar pembahasan tidak meluas penulis hanya akan membahas Pressure

Transmitter yang digunakan untuk mengatur tekanan pada Boiler HRSG dimana

pressure transmitter yang digunakan berupa Figure Diffirensial Pressure Transmitter

dengan memakai Cerrabar Series.

2.3.2 Figure Differential Pressure Transmitter Cerrabar Series

Figure Differential Pressure Transmitter juga disebut dengan DP Cell

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) transmitter merupakan alat yang digunakan sebagai alat pengirim lokasi tempat proses

berlangsungnya ke control room.

Untuk Transmitter baik itu tekanan absolut, tekanan gauge atau beda tekanan

(Differential Pressure), tidak dapat ditransmisikan atau digunakan secara langsung

sebagai pengaturan, maka sinyal tersebut harus diubah dahulu menjadi sinyal

pneumatik 3-15 psi dengan menggunakan transmitter sesuai dengan ketiga jenis

tekanan yang diukur, dikenal tiga jenis transmitter tekanan, yaitu :

Transmitter Tekanan Differensial, digunakan untuk mengukur perbedaan

tekanan, terutama dalam pengukuran flow (aliran) dimana elemen-elemen orifice

(pengukuran beda tekanan yang dapat dibaca oleh transmitter) yang ditimbulkan beda

tekanan transmitter 3-15 psi untuk kontroller atau recoder berupa indicator seperti

terlihat pada Gambar 2.4a [5]

Pressure Transmitter Absolut, digunakan untuk mengubah tekanan absolut

(hasil pengukuran) menjadi sinyal pneumatik 3-15 psi seperti terlihat pada

Gambar 2.4b [5].

Pressure Transmitter (PT) Gauge, digunakan untuk mengubah besaran tekanan

gauge hasil pengukuran (misalnya pada pengukuran level dari suatu rangkaian yang

terbuka menjadi sinyal pneumatik 3-15 psi) seperti terlihat pada Gambar 2.4c [5].

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) ( a ) ( b )

( c )

Gambar 2.4 ( a ) Figure Differential Pressure Transmitter ( b ) Figure Zero Adjustment

( c ) Figure Eximple of Liquid Piping

2.4 Prinsip kerja Pressure Transmitter

Salah satu jenis dari Differential Pressure Transmitter adalah Differential

Pressure Transmitter Cerrabar Series. Dikatakan Cerrabar Series karena Pressure

Transmitter ini menggunakan ceramic ( keramik ) sebagai sensor.

Tekanan diatur sesuai dengan yang diinginkan oleh proses, dimana pada

aplikasinya tekanan haruslah dijaga agar produksi yang dihasilkan bagus dan tidak ada

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) Cara kerja dari sistem ini dapat kita ikuti dengan memperhatikan blok diagram

Gambar 2. 5 [7] Dimana pada blok ini akan dibahas secara garis besarnya, dikarenakan

rangkaian secara keseluruhan tidak ada, maka yang akan dibahas disini adalah fungsi

dari tiap - tiap blok berikut :

PRESSURE

Gambar 2.5 Block Diagram Figure Differential Pressure Transmitter

Tekanan berupa uap ( steam ) sebagai bahan material karena ada tekanan yang

masuk menuju sensor ceramic untuk kapasitansi pengukuran tekanan, dmana

kapasitansi ini ni diukur oleh elektroda yang ada didalam sensor ceramic dan

diagprahma. Dari sensor ceramic, steam kemudian dirubah dari sinyal analog yang

dikonversikan menjadi sinyal digital didalam area electronic module, yang seterusnya

akan merubah sinyal analog menuju sinyal digital kedalam sebuah Mikroprocessor (µ ) dimana pada microprocessor ini terdiri dari bagian me-linearisasikan steam yang

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS )

dideteksi pada sensor ( sensor linearization ), Pengkoreksian kooefisien sinyal

( Correction Cooefisien ), perubahan ( Re-Range ), Penundaan waktu sementara

( Damping ), Mendiagnosa sinyal yang akan dirubah ( Diagnotics ), Batas Value

( Range Value ), dan terakhir meng- konfigurasikan sinyal. Keluaran dari µ ini berbentuk pulsa, dimana pulsa yang dihasilkan akan semakin banyak apabila tekanan

semakin besar. Sinyal yang telah di konversikan dari sinyal analog menuju sinyal

digital tadi dikirim ke Display untuk ditunjukkan berapa tekanan uap yang masuk.

Setelah ke display kemudian sinyal dikonversikan kembali dari sinyal digital menjadi

sinyal analog, yang akan menghasilkan output sinyal analog sebesar 4 – 20 mA.

Pulsa yang dihasilkan oleh µ akan dihitung oleh elektronik counter dan dilewatkan oleh optocoupler. Yang terjadi pads optocoupler adalah apabila pulsa yang

masuk berlogika " 1 " maka LED akan menyala, yang menyebabkan phototransistor

aktif bekerja. Keluaran dari optocoupler ini adalah berupa frekuensi dan frekuensi ini

akan diubah menjadi arus oleh F/I converter. Arus yang dihasilkan ini telah siap dikirim

pads DCS, dimana pada saat arus minimum ( 4 mA ). maka tekanannya adalah 0 % dari

tekanan maksimum ( 20 mA ) maka tekanan pada splitting coloum adalah 100 % dari

tekanan maksimum.

Pengukuran beda tekanan berkaitan dengan nilai absolute misalnya untuk

memonitor sebuah saringan dalam sebuah tekanan pipa. Tekanan yang turun digunakan

sebagai penunjukan sinyal bagi efesiensi dari saringan, inti dari pengukuran tekanan

dengan cerrabar, adalah terbuat dari keramik - keramik. Kaki material adalah

aluminium dengan kemurnian sampai 96%.

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) tekanan pada suatu perubahan didalam jarak antara dua pelat ceramic dengan tekanan

udara terdapat lapisan emas murni. Pengukuran capacitive antara kedua pelat adalah

proposional sampai ke proses tekanan. Dalam kasus kelebihan beban (overload) maka

ceramic akan berhenti pada sekat setebal 1 cm lapisan bawah ceramic tanpa

kehilangan.

Pressure Transmitter Cerrabar Series banyak digunakan pada pengontrolan

tekanan di industri yaitu untuk mengetahui seberapa besar tekanan uap ( steam ) liquid

yang melewati suatu pipa dan yang masuk kedalam suatu tangki.

Penggunaan sensor sebenarnya adalah untuk mendeteksi tegangan listrik yang

timbul karena adanya tekanan melalui medan magnet yang terdapat pada sensor.

2.4.1 Keuntungan dan Batasan Pemakaian

Alat ukur tekanan yang menggunakan Pressure Transmitter terdiri dari berbagai

macam dan jenis. Salah satu adalah cerrabar series sensor dirancang sedemikian rupa

sehingga mudah digunakan untuk pengukuran tekanan steam ( uap ) atau liquid.

Dengan menggunakan Cerrabar Series akan didapatkan keuntungan. Adapun

keuntungan dan batasan – batasan dari pemakaian cerrabar series ini adalah :

- Dapat digunakan untuk pengukuran level dari suatu material yang terdapat

dalam sebuah tangki.

- Sensor yang terpisah dengan rangkaian elektroniknya membuat perawatan yang

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) - Karena ketelitian yang menengah, membuat alat ini banyak digunakan untuk

pemakaian yang begitu mempersyaratkan ketelitian yang tinggi.

2. 4. 2 Prinsip Kerja Sensor Ceramic

Sedikit disini akan diuraikan prinsip kerja sensor ceramic yang digunakan pada

sensor pressure transmitter cerrabar series. Pada Gambar 2.6a [4] di bawah dapat

dijelaskan bahwa besarnya tekanan yang masuk akan menyentuh keramik yang terdapat

pada sensor, karena besarnya tekanan yang menekan material tersebut maka akan

menghasilkan resistansi yang semakin besar. Pada sensor ceramic yang mempunyai

difragma yang terbuat dari keramik tipis terjadi pemampatan atau tertekannya keramik

sehingga akan terjadi defleksi / lengkungan sebesar 0,002 mm maksimum. Sehingga

pemampatan yang terjadi akan menghasilkan arus listrik berupa sinyal input menuju

pengubah sinyal ( signal converter ). Dapat pula dilihat pada Gambar 2.6b [4] dimana

suplay tegangan untuk membangkitkan arus 4 – 20 mA sebesar 24 Volt DC. Sinyal

input yang terima dari tekanan yang masuk pads sensor akan menghasilkan resistansi

( tahanan ) yang besar yaitu 150 ( Ohm ), sinyal input akan dikirimkan ke signal

converter yang terdapat pada pressure transmitter untuk diterima oleh display dalam

bentuk sinyal digital , selanjutnya di rubah kembali oleh signal converter dengan signal

analog 4 — 20 mA ke alas penunjuk tekanan pada DCS. Pada Gambar 2.6c [4]

ditunjukkan sistem komponen dari sensor cerrabar series / sensor ceramic dimana

kerjanya sama dengan Gambar 2.6 berikut :

- Ceramic Substrate - Ceramic Diafragma Cerabar S PMC 731

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) Tekanan

( a )

( b )

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS )

Gambar 2. 6 ( a ) Electrical Connection ( b ) Ceramik Sensor ( c ) System Component

4.3 Spesifikasi Teknik

Untuk mengetahui prinsip kerja maupun aplikasi Pressure Transmitter Cerrabar

Series terlebih dahulu penulis mengetahui data - data teknik ( spesifiksi teknik ) hal ini

penting karena merupakan perincian pokok tentang karakteristik Pressure Transmitter

Cerrabar Series adalah sebagai berikut :

Objek yang diukur : Tekanan steam / liquid

Prinsip pengukuran : Menggunakan sensor ceramic capasitiv

Batas perigukuran : Zero : 4.100 % skala penuh ( Keadaan tertutup )

Span : 26100 % skala penuh

Batas Temperatur : Rumah - 20....+ 80 OC

Proses - 20....+ 100 OC

Sinyal Output : 4 - 20 mA 2 - wire

Certificates : Ex la ( standard ) or Ex d

Supply Tegangan : 11,5 ...45V DC

RFI Resistance : 30 V/m Pengukuran / innacurasi

Kalibrasi : 0.1 % batas pengukuran

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS )

Sarang : aluminium, epoxy coated

Kabel penyambung : Kabel M20

2.5 Pengkalibrasian Figure Diffrensial Pressure Transmitter

Secara umum kalibrasi adalah memeriksa ketelitian penunjukan atau output

suatu instrument dibandingkan dengan standart yang ditentukan. Karakteristik

instrument secara berangsur – angsur akan berubah dalam waktu tertentu. Untuk

mendapatkan hasil yang terbaik diperlukan kalibrasi yang teratur dan cermat. Jadi

tujuan kalibrasi adalah untuk menjamin agar instrument tetap dapat memberikan respon

dalam batas – batas ketelitian yang sudah ditentukan. Ketelitian yang ditunjukkan

instrumen tergantung pada keteraturan pengkalibrasiannya. Jika perlu dilakukan

penyetelan terhadap instrument untuk mencapai penunjukan yang terbaik pada batas

yang ditentukan.

2. 5. 1 Ketelitian

Accuracy sering diterjemahkan sebagai ketelitian atau keakuratan yang artinya ketepatan suatu alai ukur dalam memberikan hasil bacaannya dengan Figure Diffrensial

Pressure Transmitter Cerrabar Series.

2.5.2 Kalibrasi

Kalibrasi dalam istilah instrument adalah sebuah tabel yang menyatakan

hubungan input dan output suatu elemen dan aktivitas yang dilakukan pada saat

mengkalibrasi adalah penyetelan. Mengkalibrasi suatu transmitter pada hakekatnya

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) output sesuai dengan yang dikehendaki. Jadi syarat utama dalam melakukan kalibrasi

adalah dengan membuat simulasi input yang akurat.

Point pertama untuk mengetahui kapan diperlukan untuk melakukan kalibrasi

adalah apabila nilai atau variabel pada alai ukur tersebut tidak sesuai dengan range

yaitu dalam elektrik 4 – 20 mA dan pada pneumatik 3 - 15 Psi seperti terlihat pada

Gambar 2.7 [5].

Adapun langkah - langkah yang dilakukan untuk mengkalibrasi adalah :

a. Kalibrasi selalu dimulai dari titik Zero - Zero dari transmitter ini adalah 50 psig.

Pada input 50 psig, output harus 3 psig. Bila output ternyata tidak 3 psig, bagian

zero adjustment harus disetel agar didapatkan output 3 psig.

b. Titik maksimum kemudian disimulasi dengan memberikan tekanan sebesar

100 psig. Bila output tidak 15 psig, bagian span adjustment harus disetel agar

didapatkan output 15 psig.

c. Pada beberapa transmitter, penyetelan span akan berpengaruh pada penyetelan

zero, atau sebaliknya penyetelan zero akan berpengaruh pada penyetelan span. Bilamana hal itu terjadi, dikatakan bahwa terjadi interaksi ( interaction ) antara

zero dan span. Kalau demikian halnya, ulangi langkah 1 dan 2 sampai didapatkan output zero dan span yang tepat.

d. Setelah kalibrasi zero dan span didapat, perlu dilakukan pengujian linieritas.

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) penyimpangan liniearitas masih dalam batas-batas toleransi, kalibrasi

transmitter sudah bisa dianggap selesai. Namun, bila penyimpangan cukup

besar, perlu diadakan penyetelan linearitas.

e. Repotnya, tidak semua instrumen mempunyai fasilitas penyetelan linearitas.

Kalau fasilitas penyetelan linearitas tersedia, penyetelan dapat dilakukan dengan

menyetel bagian linearitas yang selalu diterangkan didalam instruction manual

instrument. Akan tetapi, kalau penyetelan linearitas tidak tersedia, kalibrasi

perlu " dicuri " dengan sedikit menggeser titik zero dan span agar titik yang

lain, 25%, 50%, clan 75% juga masuk kebatas-batas toleransi linearitas.

Gambar 2.7 Kalibrasi sebuah Pressure Transmitter

2.6 Pengendalian Akhir ( Final Control Element )

Elemen pengendali akhir merupakan terjemahan dari final control elemen.

Elemen ini adalah bagian akhir sistem pengendalian yang bertugas melakukan langkah koreksi Ada banyak macam final control elemen, namun hanya control valve yang

umum dipakai di sistem pengendalian proses.

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) Error = Set Point – Proses Variabel

valve sebagai final control element, namun fungsi control valve dipengendalian itu

tidak lebih istimewa dari kerja sebuah selenoid valve. Control valve hanya akan bekerja

di dua posisi, yaitu terbuka atau tertutup. Pada pengendalian continuous artinya

pengendalian dengan pengendali P, P1, PD atau PID-control valve justru tidak

diharapkan berada di posisi tertutup penuh atau terbuka penuh. Control valve harus

secara kontiniu mengendalikan manipulated variable agar proses variable selalu tetap

sama dengan set point.

Jenis – jenis aksi pengendali pengontrolan :

a. Pengendali on-off (two position controller)

Karakteristik pengendali on – off ini hanya bekerja pada 2 posisi, yaitu on – off.

Kerja pengendali on – off banyak digunakan pada aksi pengontrolan yang sederhana

karena harganya murah. Karena sistem kerja yang digunakan adalah on – off saja, hasil

output dari sistem pengendali ini akan menyebabkan proses variabel tidak akan

konstan.

Besar kecilnya fluktuasi proses variabel ditentukan oleh titik dimana kontroller dalam

keadaan on dan off. Pengendali dengan aksi kontrol ini juga menggunakan feedback

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS )

Gambar 2.8.a Aksi Kendali on – off

b. Pengendali Proporsional

Aksi kontrol proporsional memiliki karakteristik dimana besar output unit

control P selalu sebanding dengan besarnya input. Bentuk transfer function dari aksi

pengendali proporsional sbb seperti terlihat pada Gambar 2.8b [4]:

input output

X Y

Y = kX k = konstanta

Gambar 2.8.b Aksi Kendali Proporsional

Gain control proporsional dapat berupa bilangan bulat, bilangan pecahan, positif

atau juga negatif. Dengan syarat besarnya tetap, linier di semua daerah kerja dan tidak

bergantung pada fungsi waktu. Pengertian gain disini dapat berbentuk bilangan pecahan

bahkan negatif, sehingga nilai output dapat lebih kecil dari input bahkan negatif.

Oleh karena itu, istilah gain jarang dipakai dan yang lazim dipakai adalah proporsional

band.

c. Pengendali integral

Berfungsi untuk menghilangkan offset sebagai hasil dari reset yang dapat Output = Gain * Input

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) menghasilkan output walaupun tidak terdapat input, sehingga dibutuhkan suatu

pengendali yang dapat menghasilkan output lebih besar atau lebih kecil pada saat

error = 0. Fungsi transfer dari aksi kontrol integral adalah sebagi berikut diperlihatkan

grafik pada Gambar 2.8c [ 4 ] :

Secara matematika luaran Kontroller Integral sendiri dapat di tentukan dengan rumus :

° = e dt R PB mi 100 1 . Dimana :

mi = proses output Kontroler Integral PB = propotional band

R = waktu reset (Reset Time) E = error (r – c )

dt = lamanya aksi reset berlangsung

Gambar 2 .8.c Aksi Kendali Integral

d. Pengendali derivatif

Memiliki karakteristik cenderung untuk mendahului atau bisa disebut anti pasif

controlling. Oleh karena itu aksi kontrol ini sering diterapkan pada sistem yang

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) derivatif seperti terlihat pada Gambar 2.8d [4]:

Gambar 2.8.d Aksi Kendali Derivatif

Output Kontroler aksi derivative dapat ditentukan dengan rumus dibawah ini :

dt de D

md . Dimana :

Md = proses luaran kontroler derevatif D = waktu derevative

dt de

= laju perubahan error

e. Pengendalian proporsional + integral

Seperti terlihat pada Gambar 2.8e [4]: pengontrolan proporsional dapat

menimbulkan offset pada keluaran pengendali. Untuk proses-proses dimana offset tidak

dapat ditolerir maka perlu ditambahklan aksi pengontrolan integral. Aksi kontrol

integral dapat menghilangkan perbedaan pengukuran dan titik acuan yang dapat

mengakibatkan keluaran pengendali berubah sampai dengan perubahan tersebut

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS ) Integrator

Apabila sinyal pengukuran meningkat dan tekanan pada titik acuan dalam

keadaan tetap maka titik B akan bergerak ke kanan sehingga floofer akan menutupi

nozzle dan turunnya tekanan keluaran. Tekanan keluaran dari proporsional bellow

mengikuti perubahan tekanan keluaran dengan waktu selisih yang kecil, sedangkan

pada integral bellow akan mengalami perubahan yang lambat ( dengan adanya

perubahan pada katup ).

input output

F ( t ) F ( t ) = ∫ f ( t ) dt

Gambar 2.8.e Aksi Kendali proporsional + integral

f. Pengendali proporsional + integral + derivatif

Sistem pengendali derivatif seperti terlihat pada Gambar 2.8f [4] merupakan

pengendali dengan proses umpan balik yang berlawanan dengan cara pengendali cara

pengendali integral. Penambahan aksi derivatif pada pengendali proporsioanal +

integral bertujuan untuk meningkatkan kestabilan pengendalian diperoleh dari

penurunan overshoot.

Jika terjadi perubahan sinyal pengukuran maka keluaran pengendali dengan

proporsional bellow tidak terhubung langsung tetapi katup yang akan memperkecil

aliran ke arah proporsional bellow.

F ( t ) F ( t ) = dt d f ( t ) Differentiator dt d

Mulindra Pratama : Pengontrolan Tekanan Pada Boiler Dengan Menggunakan Distributed Control System ( DCS )

Gambar 2.8.f Aksi Kendali proporsional + integral + derivative

2.7 Control Valve

Kata valve sering kali diartikan menjadi kelep, atau kadang-kadang menjadi

katup, dan tidak jarang pula menjadi kerangan. Walaupun kata kerangan biasanya

dipakai untuk menunjukkan valve yang dibagian atasnya dilengkapi roda pemutar

( hand-wheel ).

Bentuk umum konstruksi sebuah valve dapat dilihat pada Gambar 2.9a [2] Kerja

Dokumen terkait