B A B 1
B A B 1
F I L O S O F I D A S A R S I S T E M K O N T R O L
F I L O S O F I D A S A R S I S T E M K O N T R O L
1. 1 Obyektif Sistem Kontrol Automatis 1. 1 Obyektif Sistem Kontrol Automatis
Sebuah pabrik Kimia (
Sebuah pabrik Kimia (chemical plant)chemical plant) adaladalah susunah susunan an unit-unit unit-unit proses proses (reaktor,(reaktor, pompa,
pompa, kolokolom m desdestitilaslasii, absorber, evaporator, tangki, dsb.) , absorber, evaporator, tangki, dsb.) yang teryang terintegintegrasi rasi sasatu tu sama lainsama lain secara sistemati
secara sistematik dak dan n rasirasional. onal. Obyektif Obyektif keseluruhakeseluruha n n pabrik pabrik tersebutersebut t adaladalah ah untuk untuk mengubah bahan baku tertentu (
mengubah bahan baku tertentu (input feedstock input feedstock ) menjadi produk yang diinginkan dengan) menjadi produk yang diinginkan dengan menggu
menggunakan nakan sumber daya energsumber daya energi i yang tersedia, dyang tersedia, dengengan an cara yang sangcara yang sangat ekonomis.at ekonomis.
Selama beroperasi, suatu pabrik harus terpenuhi beberapa kebutuhan yang Selama beroperasi, suatu pabrik harus terpenuhi beberapa kebutuhan yang dite
ditentukntukan an ololeh eh pendisaipendisainnya dan nnya dan kondikondisi si teknik, ekonomi dan teknik, ekonomi dan sosisosial al yang yang umum umum terutamaterutama dengan adanya pengaruh-pengaruh luar (gangguan) yang sangat menantang. Di antara dengan adanya pengaruh-pengaruh luar (gangguan) yang sangat menantang. Di antara kebutuhan-kebutuhan tersebut tergambar pada Gambar 1.1 di bawah ini.
kebutuhan-kebutuhan tersebut tergambar pada Gambar 1.1 di bawah ini.
Gambar 1.1 Skema Dasar Sistem Kontrol Gambar 1.1 Skema Dasar Sistem Kontrol P
Prroossees s DDiinnaammiik k DDiikkoonnttrrooll
Safety Safety Prod. Spec Prod. Spec.. Environ. Environ. regulation regulation Operational Operational constraint constraint Kontrol Kontrol Proses Proses Automati Automati
ss
Economic Economic Studi Studi Kontrol Kontrol Proses Proses ModelingModeling PenguasaanPenguasaan
Principles of Principles of process eng. process eng. Mathematics Mathematics (Diff. Eq.) (Diff. Eq.) SIMULASI SIMULASI
Dalam
Dalam melakmelakukan studukan studi proses pei proses pentinting ng untuntuk duk diketiketahui ahui bahwa bahwa prosproses es yangyang berlangsung di Indu
berlangsung di Industrstri i Kimia Kimia sesungguhnya sesungguhnya ((real world real world ) berjalan secara dinamik, yakni) berjalan secara dinamik, yakni variab
variabelel-- variabvariabel el yang meyang menentuknentukan an terjaditerjadinya proses inya proses itu tu berberubah-ububah-ubah terhadap ah terhadap wakwaktu.tu. Agar
Agar proses iproses itu tu berjberjalan sesuai alan sesuai dedengngan an target-target-targetarget t yang ditenyang ditentuktukanan, maka , maka proses iproses itu htu harusarus dikontrol secara automatis.
dikontrol secara automatis.
Target-target proses yang tersebut antara lain adalah: Target-target proses yang tersebut antara lain adalah: 1.
1. Terjaminnya Terjaminnya keselkeselamatamatan an ((safetysafety) baik bagi buruh maupun peralatan yang ada.) baik bagi buruh maupun peralatan yang ada. 2.
2. Terjaganya kualitaTerjaganya kualitas s produk, misalnya komposisproduk, misalnya komposisi i produk, warna, produk, warna, dll. pada dll. pada keakeadaadaan n yangyang kontinyu dan dengan biaya minimum.
kontinyu dan dengan biaya minimum. 3.
3. Proses Proses berlaberlangsung ngsung sessesuai uai dendengan gan batbatasaasan n linglingkungankungan, maks, maksudnya udnya adaadalalah h limlimbah bah yangyang dihasilkan oleh proses tersebut tidak melebihi ambang batas lingkungan.
dihasilkan oleh proses tersebut tidak melebihi ambang batas lingkungan. 4.
4. ProseProses s berlangsung berlangsung sesuai dengan sesuai dengan batasabatasann-ba-batasan tasan operaoperasinya. Berbagai jesinya. Berbagai jenis peralatnis peralatanan yang
yang digdigunakunakan an daladalam m sebsebuah uah pabrik kimia pabrik kimia memilimemiliki ki batbatasan asan ((constraint constraint ) yang inherent) yang inherent unt
untuk ouk operperasi peasi peralralatan tersebut. atan tersebut. BataBatasansan-b-batasaatasan itn itu u seharusnya seharusnya terpenuhi terpenuhi di di selurseluruhuh operasi sebuah pabrik. Contohnya pompa harus menjada
operasi sebuah pabrik. Contohnya pompa harus menjada net positive suction head net positive suction head tertentu; tangki seharusnya tidak
tertentu; tangki seharusnya tidak overflowoverflow atau atau menjadi menjadi kering; kering; kolkolom om distilasidistilasi seharusnya tidak terjadi banjir (
seharusnya tidak terjadi banjir ( flood flood ); ); suhu suhu pada pada sebusebuah ah reaktreaktor or katalitik katalitik seharusnyaseharusnya tidak melebihi batas atasnya sehingga katalis menjadi rusak.
tidak melebihi batas atasnya sehingga katalis menjadi rusak. 5.
5. Ekonomis: Ekonomis: OpeOperasrasi i sebsebuauah h pabrik harupabrik harus sesuas sesuai i dedengngan an kondikondisi si pasar, yaknipasar, yakni keter
ketersediaan sediaan bahbahan an babaku ku dadan n permpermintintaan aan produk akhirnya. Oleproduk akhirnya. Oleh h karena itkarena ituu, haru, haruss seekonomis
seekonomis mungkin mungkin daladalam m konskonsumsi umsi bahbahan an babakuku, energi, mod, energi, modal, dan tenal, dan tenaga kerja. Halaga kerja. Hal ini
ini membutuhmembutuhkan pengontkan pengontrolrolan kondian kondisi opersi operasi asi papada da tingkat tingkat yang yang optimum, optimum, sehinggasehingga terjadi biaya operasi yang minimum, keuntungan yang maksimum, dan sebagainya. terjadi biaya operasi yang minimum, keuntungan yang maksimum, dan sebagainya.
Aga
Agar str studi proses berhasil deudi proses berhasil dengan baik, ngan baik, mamaka perlu ka perlu dilakudilakukan kan pemodelanpemodelan ((modelingmodeling), ), yakni yakni dendengan gan membuat membuat suatsuatu u perpersamsamaan aan diffdifferensierensial al fungsi fungsi wakwaktu tu (dinami(dinamik).k). Untu
Untuk k dapadapat t melakmelakukan pemoukan pemodeladelan dipen diperlrlukan ukan pengupenguasaan asaan akakan an prinsip-prinsip-prinsip prinsip rekayasarekayasa proses (p
proses (prinsip-rinsip-prinsip prinsip termodinamika, termodinamika, alialiran fluida, ran fluida, perpperpindaindahan han panas, panas, prosproses es sepaseparasi,rasi, proses r
proses reakeaksisi, d, dll.)dll.)dan an matematika. matematika. Model Model yang yang sudsudah ah dibadibangun ngun selanjutnya selanjutnya dibudibuatat simulasi komputer.
simulasi komputer.
1. 2 Jenis
1. 2 Jenis SistSistem Konem Kontroltrol
Ada 2 jenis sistem kontrol: Ada 2 jenis sistem kontrol: 1.
⇒ ⇒ ⇒
⇒SistSistem em Kontrol Lup TertutupKontrol Lup Tertutup Jenisnya:
Jenisnya: •
• sistem kontrol berumpan balik (sistem kontrol berumpan balik ( feedback control system feedback control system)) •
• sistem kontrol inferensial (sistem kontrol inferensial (inferential control systeminferential control system)) •
• sistem kontrol berumpansistem kontrol berumpan-- maju (maju ( feedforwardcontrol feedforwardcontrol system
system))
Gambar 1.2
Gambar 1.2 Diagram Diagram blok sisblok sistem kontrol tem kontrol lup tertutuplup tertutup
Masukan: harga yang diinginkan Masukan: harga yang diinginkan
Keluaran: harga yang sebenarnya (respon) Keluaran: harga yang sebenarnya (respon) Contoh: Sistem termal
Contoh: Sistem termal
Gambar 1.3 Kontrol manual berumpan-balik sebuah sistem termal Gambar 1.3 Kontrol manual berumpan-balik sebuah sistem termal
Gambar 1.4 Kontrol a
Gambar 1.4 Kontrol automatutomatik ik berumpberumpanan-balik -balik sebuah sistem tersebuah sistem termalmal
M
Maassu
uk
kaan
n
K
Ko
on
nttrro
olleer
r
P
Prro
ossees
s
K
Keellu
uaarraan
n
Alat Ukur
Alat Ukur
Contoh dalam rumah tangga: AC, kulkas, seterika automatik, pompa automatik, dll. Contoh dalam rumah tangga: AC, kulkas, seterika automatik, pompa automatik, dll.
⇒ ⇒ ⇒
⇒ Sistem kontrol lup terbukaSistem kontrol lup terbuka
Gambar 1.5 Diagram blok sistem kontrol lup terbuka Gambar 1.5 Diagram blok sistem kontrol lup terbuka
Fakto
Faktor penting: WAKTr penting: WAKTUU
Kelebihan: Kelebihan: ◊
◊ konstruksinya sederhana dan perawatannya mudahkonstruksinya sederhana dan perawatannya mudah ◊
◊ lebih murahlebih murah ◊
◊ tidak adtidak ada pera persoalasoalan n kestabilankestabilan ◊
◊ cocok cocok untuk untuk kelkeluaruaran an yang yang suksukar ar diukudiukurr /tidak /tidak ekonomis ekonomis (c(contontoh: oh: untuk untuk mengukurmengukur kualita
kualitas kes keluaran pemanggang roti)luaran pemanggang roti)
Kelemahan: Kelemahan: ◊
◊ gangguan gangguan dadan perubahan kalibrasin perubahan kalibrasi ◊
◊ untuk menjaga kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi ulang dari waktu ke waktuuntuk menjaga kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi ulang dari waktu ke waktu
1. 3 Klasifikasi Kebutuhan Sist
1. 3 Klasifikasi Kebutuhan Sistem Kontrolem Kontrol
Ada 3 klasifikasi kebutuhan sistem kontrol secara umum: Ada 3 klasifikasi kebutuhan sistem kontrol secara umum: 1.
1. MeneMenekan kan pengarupengaruh h ganggugangguan an ((disteurbance/upset disteurbance/upset ) eksternal.) eksternal. 2.
2. MemastMemastikan ikan kestkestabiabilan lan susuatatu u proses kimia.proses kimia. 3.
3. Optimisasi Optimisasi performansi suaperformansi suatu tu proseproses kimia.s kimia.
1. 4 Aspek-aspek Disain Sistem Kontrol 1. 4 Aspek-aspek Disain Sistem Kontrol
Vari
Variabel (abel (lajlaju u alir, alir, suhu, suhu, tektekanaanann, , konsenkonsentrasi, trasi, dll) dll) daldalam am proses proses dibadibagi gi menjadmenjadi i 22 kelompok:
kelompok:
1. Variabel masukan
1. Variabel masukan(input)(input):: •
• manipulated (adjustable) variablemanipulated (adjustable) variable •
• disturbance:disturbance:
Masukan
♦
♦ dapat diukurdapat diukur (measured):(measured):suhu masuk, laju alir masuk, dllsuhu masuk, laju alir masuk, dll ♦
♦ tidak dapat diukurtidak dapat diukur (unmeasured)(unmeasured): komposisi umpan: komposisi umpan 2.
2. Variabel Variabel keluarkeluaranan(output)(output):: •
• dapat dikurdapat dikur (measured): suhu produk, laju alir produk, dll.(measured): suhu produk, laju alir produk, dll. •
• tak dapat diukurtak dapat diukur (unmeasured)(unmeasured): suhu di tray: suhu di tray Adapun elemen
Adapun elemen-elemen disain -elemen disain sistem kontrol:sistem kontrol: 1.
1. Mendefinisikan Mendefinisikan obyektif pengontrolanobyektif pengontrolan 2.
2. Menyeleksi Menyeleksi pengukuranpengukuran 3.
3. MenyelekMenyeleksi si variabvariabel el yang yang dimadimanipunipulasilasikankan 4.
4. Menyeleksi Menyeleksi konfigurasi konfigurasi kontrolkontrol 5.
5. Mendisain Mendisain kontrolerkontroler
1.
1. MendefinisMendefinisikan ikan obyektif pengontrolanobyektif pengontrolan Pertanyaan 1:
Pertanyaan 1: Apa obyektif operasiona Apa obyektif operasional l yang ingin yang ingin dicadicapai?pai? Ada bebe
Ada beberapa obyektif rapa obyektif pengontrolan:pengontrolan: •
• Memastikan kestabilan prosesMemastikan kestabilan proses •
• Menekan pengaruh gangguan luarMenekan pengaruh gangguan luar •
• Optimisasi kinerja plant secara ekonomisOptimisasi kinerja plant secara ekonomis •
• Kombinasi Kombinasi dardari si semua yang di emua yang di atasatas
2.
2. MenyelMenyeleksi eksi pengukuranpengukuran Apapun
Apapun obyektif pengontobyektif pengontrolarolan n kitkita, a, kitkita a perlu perlu beberapa hbeberapa hal ual untuntuk memonitor kinerjak memonitor kinerja proses. I
proses. Ini ni dildilakukakukan dengan dengan mengukur an mengukur harga-harga harga-harga variabvariabel el proses proses tertertententu tu (suhu,(suhu, tekanan
tekanan, , konsentrasi, dll).konsentrasi, dll). Pertanyaan 2:
Pertanyaan 2: Variabel apa Variabel apa yang seharusnya diukur yang seharusnya diukur agar bagar bisa isa memantau memantau kinerjakinerja proses?
proses?
Ada 3 jenis pengukuran: Ada 3 jenis pengukuran: •
• pengukuran primerpengukuran primer(primary measurement)(primary measurement): variabel yang dimonitor secara langsung: variabel yang dimonitor secara langsung dan dapat diukur secara kuantitaif
dan dapat diukur secara kuantitaif •
• pengukuran sekunderpengukuran sekunder (secondary measurement)(secondary measurement): variabel lain yang dapat diukur: variabel lain yang dapat diukur secara mudah dalam rangka memonitor variabel keluaran yang tak dapat diukur
secara mudah dalam rangka memonitor variabel keluaran yang tak dapat diukur •
• pengukuran gangguanpengukuran gangguan: : pengupengukurakuran n ganggangguan guan secarsecara a langsung langsung dipdipakaakai i daladalam m kontrkontrolol umpan-maju.
3.
3. MenyelMenyeleksi veksi variabel ariabel yanyang dimanipulasikang dimanipulasikan Pertanyaan 3:
Pertanyaan 3: Apakah Apakah manipulatmanipulated ed variable variable yang digunakan yang digunakan untuk untuk mengontrol mengontrol proses?
proses?
Biasanya
Biasanya daladalam m sebsebuah uah proses kita memproses kita memiliiliki ki sejsejumlumlah ah variabevariabel l masukmasukan an yang dapat disetelyang dapat disetel secara
secara bebas. bebas. VariVariabelabel-- variabvariabel el manakmanakah ah yang yang gunagunakan kan sebagasebagai i manipulated manipulated variablevariable adal
adalah ah pilpilihaihan yann yang g sangat pentsangat penting karena ing karena akakan mempengaran mempengaruhi uhi kualitkualitas as aksaksii pengontrolannya.
pengontrolannya.
4.
4. MenyelMenyeleksi keksi konfigurasi onfigurasi kontrolkontrol Konfigurasi/struktur kontrol:
Konfigurasi/struktur kontrol: struktur informasi yang digunakan untuk menghubungkanstruktur informasi yang digunakan untuk menghubungkan pengukuran-pengukuran yang ada dengan manipulated variable yang tersedia.
pengukuran-pengukuran yang ada dengan manipulated variable yang tersedia.
Gambar 1.6 Alternatif skema kontrol leve
Gambar 1.7 Kontrol suhu berumpan-balik pada tangki pemanas Gambar 1.7 Kontrol suhu berumpan-balik pada tangki pemanas
Gambar 1.8 Kontrol suhu berumpan-maju untuk Gambar 1.8 Kontrol suhu berumpan-maju untuk
stirred tank heater stirred tank heater
Ada du
Ada dua a jenis konfigurasi kontrjenis konfigurasi kontrol:ol:
ii) ) Manipulated vaManipulated variable dengriable dengan an alialiran-aliran-aliran ran inforinformasi masi yang samyang sama (Gambar a (Gambar 1.6)1.6)
iiii) ) InfoInformasi (pengukurrmasi (pengukuranan) melalui manipulated variable yang sama (Gambar 1.7 dan ) melalui manipulated variable yang sama (Gambar 1.7 dan 1.81.8))
Pertanyaan 4:
Pertanyaan 4: Apakah konfigurasi kontrol terbaik untuk situasi proses yang diketahui? Apakah konfigurasi kontrol terbaik untuk situasi proses yang diketahui?
Berda
Berdasarkan berapa kesarkan berapa kelualuaran yang dikontran yang dikontrol rol dadan n masukmasukan an yang yang dimadimanipunipulasilasikankan yan
yang g dimilidimiliki ki dalam pdalam proses konfigurasi roses konfigurasi kontrkontrol ol dibagi menjadi: dibagi menjadi: sistem kontrol sistem kontrol SISOSISO
(single-input, single-output)
(single-input, single-output)dadan n sistem kontrol MIMOsistem kontrol MIMO (multiple-input, multiple-output).(multiple-input, multiple-output).
Ada 3 jenis konfigurasi kontrol yang umum: Ada 3 jenis konfigurasi kontrol yang umum: 1)
2) Konfigur
2) Konfigurasi kontrasi kontrol ol inferinferensial: ensial: menggmenggunakan pengukunakan pengukuran uran sekunder sekunder untuntuk uk controlcontrolledled variable yang tidak dapat diukur (Gambar 1.10)
variable yang tidak dapat diukur (Gambar 1.10) 3)
3) Konfigurasi Konfigurasi kontrkontrol berumpanol berumpan-- maju maju (Gambar 1.11)(Gambar 1.11) Keuntungan dan kerugian feedback dan forward adalah: Keuntungan dan kerugian feedback dan forward adalah:
•
• KeuKeuntuntungangan n feedbafeedback ck : : sederhanasederhana
Ke
Kerurugigiaannnnyyaa : : akaksi si sesetetelalah h ccoonnttrroolllleed d vvaarriiaabblle e beberurubabah h dadari ri sseet t ppooiinntt
•
• Keuntungan forward: dapat mengantisipasi perubahan set pointKeuntungan forward: dapat mengantisipasi perubahan set point
Ker
Kerugiugiannannya ya : : hahanynya ba bisa isa mengamengantisipantisipasi si dudua variabea variabel l saja, saja, yaitu yaitu aliraaliran n dan dan suhusuhu
Gambar 1.9 Sist
Gambar 1.9 Sistem kontrol berumpanem kontrol berumpan-balik -balik
Gam
Gambar 1.11 Sistem
Gambar 1.11 Sistem kontrokontrol l berumberumpanpan-- majumaju
5.
5. Mendisain Mendisain kontrkontroleroler Dalam
Dalam setiap konfigurasi setiap konfigurasi kontrkontrolol, kontroler , kontroler merupakan merupakan elemeelemen n aktif aktif yangyang menerima
menerima inforinformasi dmasi darari pei pengungukurkuran an dadan n mengambil mengambil aksaksi i pengopengontrontrolan lan yang teyang tepat pat untuk untuk menyetel harga manipulated variable.
menyetel harga manipulated variable.
Pertanyaan 5:
Pertanyaan 5: Bagaimana Bagaimana informasi (diambil informasi (diambil dari dari pengukuran) pengukuran) digunakan digunakan untukuntuk menyetel
menyetel harga harga manipulated manipulated variable?variable?
Jawaba
Jawaban n pertpertanyaanyaan ini an ini merupmerupakanakan huku hukum pengonm pengontrolantrolan, yang diimplementasikan secara, yang diimplementasikan secara otomatis oleh kontroler.
otomatis oleh kontroler.
1. 5 Komponen Sistem Kontrol 1. 5 Komponen Sistem Kontrol
Kompo
Komponennen-k-kompoomponen dasnen dasar ar sistsistem em pengopengontrontrolan lan adaadalah lah sebsebagaagai i berikut (lihatberikut (lihat Gambar 1.12):
Gambar 1.12): 1. Proses 1. Proses 2.
2. Sensor, Sensor, disebut jdisebut juguga ela elemeemen n primer (primer ( primary element primary element )) Contoh:
Contoh:
•
• suhu: termokopel atau resistance thermometersuhu: termokopel atau resistance thermometer •
• laju alir: venturi meterlaju alir: venturi meter •
• komposisikomposisi: gas : gas chromatographchromatograph
3.
3. Transduser: untTransduser: untuk mengubauk mengubah h sinsinyalyal 4.
4. TransmiterTransmiter: menguatka: menguatkan n sinsinyal, yal, disebut juga elemedisebut juga elemen n sekundersekunder 5.
6.
6. EleElemen men konkontrotrol l akhirakhir 7. Recorder
7. Recorder
Komponen-komponen di atas melakukan tiga operasi dasar yang
Komponen-komponen di atas melakukan tiga operasi dasar yang harusharus ada diada di setiap
setiapsistem kontrolsistem kontrol. Op. Operasi-operasi erasi-operasi ini adalah:ini adalah: 1.
1. Measurment (M) Measurment (M) ataatau penguku pengukuraurann, , yakni mengukur yakni mengukur variavariabel bel yang yang dikodikontrontrol l dendengangan mengkombinasikan sensor dan transmitter.
mengkombinasikan sensor dan transmitter. 2.
2. Decision (D) Decision (D)atau keatau keputputusan, usan, didadidasarksarkan an pada pada pengpengukuukuranran; ; kontrokontroler harusler harus memu
memutuskan apa yang tuskan apa yang harus diharus dilakulakukan untukan untuk k menjaga menjaga variabvariabel el tersebut tersebut pada pada hargaharga yang diinginkan.
yang diinginkan. 3.
3. Action (A) Action (A)atau aatau aksi, ksi, sebagsebagai ai hasil hasil dardari i keputkeputusan usan kontrolkontroler, er, biasanya biasanya dildilakukakukan an ololeheh elemen kontrol akhir.
elemen kontrol akhir.
Gambar
Gambar 1.12 1.12 KomponeKomponen n sistem kontrol psistem kontrol pada stirred tank heaterada stirred tank heater Kompon
Komponenen-k-kompoomponen yang nen yang biasanya biasanya digdigambaambarkarkan dalam n dalam diagram diagram blok blok adaadalalah h kontroler,kontroler, elemen kontrol akhir, proses, sensor dan transmitter (lihat Gambar 1.13).
elemen kontrol akhir, proses, sensor dan transmitter (lihat Gambar 1.13).
Kontroler Kontroler Elemen Elemen Kontrol Kontrol Akhir Akhir Proses Proses Sensor-Transmitter Transmitter M
1.6 Sinyal Transmisi 1.6 Sinyal Transmisi
Ada tiga jenis sinyal yang digunakan pada industri proses saat ini, yaitu: Ada tiga jenis sinyal yang digunakan pada industri proses saat ini, yaitu: 1. Sinyal
1. Sinyal pneumatic pneumatic atau teatau tekanan kanan udaraudara, norm, normalnalnya ya 33 15 p15 psig. Jasig. Jarang menrang menggunggunakan akan 66 30
30 psipsig g atau 3.0atau 3.0 27 27 psigpsig. Ga. Gambambar r sinsinyayalnylnya a papada da gagambmbar ar P&P&ID ID (pi(pipinping g anandd instrum
instrument diagram) adalent diagram) adalahah
2.
2. Sinyal Sinyal elektrielektrik k ((elentricelentric) atau elektronik, normalnya antara 4 dan 20 mA. Jarang) atau elektronik, normalnya antara 4 dan 20 mA. Jarang m
meenngggguunnaakkaan n 1100 550 m0 mA A atatau au 11 5 5 V V atatau au 00 110 0 VV. G. Gaammbbaarrnnyya:a:
3.
3. Sinyal Sinyal digital atau digital atau diskret (nol dadiskret (nol dan n satsatuu).).
Sering
Sering juga juga dipdiperlerlukan ukan untuntuk uk mengmengubah ubah dardari i sasatu tu sinyasinyal l ke ke sinsinyal yal lainnylainnya. Inia. Ini dilakukan oleh
dilakukan oleh transducer transducer . . ContoContohnya hnya dardari i sinyasinyal l listrik listrik ke ke sinyasinyal l pneumatik. pneumatik. IniIni menggunakan transduser arus (I) dan pneumatik (P) atau I/P (lihat Gambar 1.14).
menggunakan transduser arus (I) dan pneumatik (P) atau I/P (lihat Gambar 1.14).
Gambar
Gambar 1.14 1.14 TransdTransduser user I/PI/P
1.7 Istilah-istilah Penting 1.7 Istilah-istilah Penting 1.
1. Controlled variabControlled variable (variabel yle (variabel yang dikoang dikontrol):ntrol): Vari
Variabel abel yang yang harus harus dijaga dijaga atatau au dikendikendalidalikan kan padpada a harharga ga yang yang diidiinginginkan. nkan. ConContoh:toh: laju al
laju alir, kompir, komposisiosisi, suhu, level, , suhu, level, dadan n tekanantekanan 2. Setpoint:
2. Setpoint:
Harga yang diinginkan dari controlled variable Harga yang diinginkan dari controlled variable 3.
3. ManipulaManipulated variable (variabel yted variable (variabel yang diubah-ubahang diubah-ubah):): Vari
Variabel abel yang diyang digungunakan akan untuntuk uk menjaga menjaga contolled contolled variable variable berada berada papada da setpoint- setpoint-ny
nyaa; ; biasanya biasanya berupa berupa lajlaju alir u alir dadari ri alaliriran an tertertententu tu yang yang masumasuk k ataatau u meninmeninggalkggalkanan suatu proses suatu proses II P P FY FY 10 10
4.
4. Uncontrolled Uncontrolled variable:variable:
Variabel
Variabel di di dalam dalam proses proses yanyang g tidak tidak bisa bisa dikontrol. dikontrol. ContoContohnyahnya: : suhu suhu dardari i sebuahsebuah tray dalam kolom distilasi
tray dalam kolom distilasi
5. Disturbance
5. Disturbance atauatauupset (gangguan):upset (gangguan):
Vari
Variabel abel yang yang dapdapat menyebabkan at menyebabkan controlled variable controlled variable berberubaubah h dardari i harharga ga setpoinsetpoint- t-ny
nyaa; ; biasanya berupa lajbiasanya berupa laju u alir, sualir, suhu, hu, ataatau u komkomposiposisi si sebuasebua h h alialiran ran yang masuk yang masuk (t(tapiapi kadang meninggalkan) suatu proses.
kadang meninggalkan) suatu proses. Gangguan d
Gangguan dapat diklasifiapat diklasifikasikan dan didefinisikkasikan dan didefinisikan an dalam beberapdalam beberapa a cara:cara: a. Bentuk:
a. Bentuk: step, pulse, impulse, ramp, sinusoidal,step, pulse, impulse, ramp, sinusoidal,dsb.dsb. b.
b. Lokasi Lokasi di feedback loop:di feedback loop:
-- load disturbance (load disturbance (perubahanperubahan komposisikomposisi umpanumpan, , suplasuplai i tekatekanan nan uap uap air,air, suhu air pendingin, dsb.); fungsi kontroler: mengembalikan controlled suhu air pendingin, dsb.); fungsi kontroler: mengembalikan controlled variable pada setpoint-nya dengan perubahan yang tepat pada variable pada setpoint-nya dengan perubahan yang tepat pada manipulated variable
manipulated variable
-- setpoint disturbancesetpoint disturbance(per(perubahaubahannya dapat nnya dapat dibuat, khususnydibuat, khususnya a dalam prosesdalam proses batch
batch atau atau daldalam am merubmerubah ah dadari ri sasatu tu konkondisdisi i ke ke konkondisdisi i lain dalalain dalam m prosesproses kontinyu);
kontinyu); fungsi fungsi kontrolerkontroler : : mendorong mendorong controlled controlled variable variable mencapmencapaiai setpoint yang baru
setpoint yang baru Gambar 1.15
Gambar 1.15 menunjmenunjukkan variukkan variabelabel-- variabvariabel el sisistestem konm kontrotrol l daldalam am sebsebuah uah kolkolomom distilasi.
distilasi.
Gam
Gambar 1.15 bar 1.15 VariabelVariabel-- variabel variabel sistem sistem kontrkontrol dalam ol dalam distilasidistilasi Feed flow rate
Feed flow rate F F
Feed composition Feed composition z z
Distillate composition Distillate composition
Distillate flow rate Distillate flow rate D D
Reflux flow rate Reflux flow rate Reboiler heat Reboiler heat QQ R R
Cooling water flow rate Cooling water flow rate Bottom flow rate
Bottom flow rate B B
Bottom composition Bottom composition x x B B
Level reflux drum Level reflux drum M M R R
Level base Level base M M B B Pressure Pressure P P Tray 15 temperature Tray 15 temperature Tray 5 temperature Tray 5 temperature Load Load Disturbances Disturbances Manipulated Manipulated variables variables Controlled Controlled variables variables Uncontrolled Uncontrolled variables variables
