52803719-laporan-praktikum-pengendalian-level-angga-sulubara.docx

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

INSTRUMENTASI & PENGENDALIAN PROSES

PENGENDALIAN LEVEL CAIRAN

OLEH :

ANGGA

ANGGA SULUBAR

SULUBARA

A

090307020

JURUSAN TEKNIK KIM

JURUSAN TEKNIK KIMIA

IA

PROGRAM STUDI MIGAS

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

(2)

2011

LEMBAR TUGAS

Judul Praktikum

: Penendalian le!el "airan

L

La

a#

#$

$rra

att$

$rriiu

um

m

: %

:

%$

$m

m&

&u

utta

a'

'i

i d

da

an

n P

Pe

en

n

e

en

nd

da

alliia

an

n P

Prr$

$'

'e

e'

'

Juru'an ( Pr$di

: )

: )* %imia ( +ia'

* %imia ( +ia'

N

Na

am

ma

a

:

A

An

n



a

a

S

Su

ullu

u#

#a

arra

a

%

%e

ella

a'

' (

( S

Se

em

me

e'

'tte

err

:

: 2

2 +

+ ((,

, -

- L

L..+

+A

A //

N

N..+

+

:

0

09

90

03

30

07

70

02

20

0 A

An

n



$

$tta

a %

%e

ell$

$m

m&

&$

$k

k ,

,..

::

•

Ana Sulu#ara

•

Na'ru .maru1i

•

Suiart$

Uraian

Uraian )

)ua'

ua'



Gu

Guna

naka

kan

n &e

&en

nend

endal

ali

i $n

$n$4 unt

$4 untuk u&&

uk u&&er le!e

er le!el

l 56

56

 da

dan

n l$

l$8e

8er

r le!

le!el 76

el 76

am#arkan 1$na netral*

2

2 )

)en

enttuk

ukan

an k

kar

arak

akte

teri

ri'

'ti

tik

k &

&en

eni

i'

'ia

ian

n da

dan

n &e

&en

n$'

$'$

$n

nan

an ta

tan

nki

ki "

"ai

aira

ran

n

&en

&enam

am#ila

#ilan

n dat

data

a -

-,'

,'t/

t/ #ai

#aik

k &en

&en$'

$'$n

$nan

an tan

tanki

ki mau

mau&un

&un &en

&eni'

i'ian

ian

tanki 'erta am#arkan ra;k ma'in ma'in*

3

3 Ba

Band

ndin

ink

kan

an a

a'i

'il

l &e

&err"$

"$#a

#aan

an de

den

nan

an &e

&er

rit

itun

una

an

n ne

nera

ra"a

"a ma

ma''

''a

a t$

t$ta

tall

'e"ara te$riti'*

Buketrata

Buketrata +aret

+aret 20

20

%

%a

a*

*

L

La

a#

#$

$rra

att$

$rriiu

um

m

<$

<

$'

'e

en

n P

Pe

em

m#

#iim

m#

#iin

n



..rr*

* S

S=

=a

arru

ud

dd

diin

n*

* +

+S

Si

i

..rr*

* S

S=

=a

arru

ud

dd

diin

n*

* +

+S

Sii

N

N..P

P :

: 

9

9>

>6

60

05 5

9

9 

9

99

95

50

02 2 

 0

00 0



N

N..P

P :

: 

9

9>

>6

60

05 5

9

9 99502  00

99502  00

LEMBAR PENGESAHAN

(3)

Judul Praktikum

: Penendalian le!el "airan

+ata %ulia

: Praktek .n'trumenta'i dan Penendalian Pr$'e'

Nama

:

Ana

Sulu#ara

N.+

:

090307020

%ela' ( Seme'ter

: 2 + ( , - L.+A /

Nama <$'en Pem#im#in : .r* S=aruddin* +Si

N.P

:

9>6059

99502



00

%a La#$rat$rium

: .r* S=aruddin* +Si

N.P

:

9>6059

99502



00

)anal Pene'aan

:

Buketrata +aret 20

%a*

La#$rat$rium

<$'en

Pem#im#in

.r* S=aruddin* +Si

N.P : 9>6059 99502  00

N.P : 9>6059 99502 

00

(4)

BAB I

PENDAHALUAN

1.1 Tujuan Percobaan

- Dapat mengetahui konep-konep !aar pengen!a"ian "e#e". - Dapat mengetahui !an memahami unit-unit pengen!a"ian "e#e". - Dapat mengen!a"ikan uatu "e#e" ketinggian cairan.



Dapat mengetahui !an memahami kon$igurai uatu pengen!a"ian.

1.% A"at & a"at 'ang !igunakan



(eperangkat a"at pengen!a"i "e#e" )*L + )ontro" *egu"ation Le#e" ,



(topatch



Beaker g"a



iknometer /0 m" 1. Bahan 'ang !igunakan



Air + a2ua!e ,



U!ara 1.3 Proe!ur 4erja



)ek poerupp"' ke )*L !an P)5 kabe"n'a !a"am kea!aan t i!ak terambung



)ek emua mo!u" pa!a bera!a !i!a"am rangkaiann'a



6aukkan air ke !a"am tangki



Hubungkan kabe" contro""er )*L ke A7D & D7A car! 'ang a!a pa!a komputer



Hubungkan ke kabe" poer pa!a contro""er )*L unit ke pane" "itrik5 kemu!ian hi!upkan main ich pa!a pane" contro""er )*L unit



Buka katup u!ara !an atur tekanan euai !engan petunjuk pembimbing



Hi!upkann perona" computer5 buka program contro""er )*L



6aukkan harga et point euai tuga



(tart !an amati proe ken!a"i pa!a "agorminator.

BAB II

Tinjaun Putaka

%.1 Pengen!a"ian Le#e" )airan

%.1.1 Umum

Unit ini memungkinkan untuk mengana"ii pri"aku "oop kontro" !imana kuantinta 'ang !ikontro" a!a"ah "e#e" air !i!a"am tangki. Pri"aku kuantinta !i kontro" !apat !iikuti ecara #iua"

(5)

hingga mahaia !apat memahami konep & konep !aar pegen!a"ian !an peraturan teknik ecara intuiti$.

6ahiia !apat memerika e$ek !ari parameter kontro" 'ang berbe!a terha!ap kinerja rantai kontro" !an tabi"ita item.

%.1% 4ompoii unit )*L ter!iri !ari 8



Proe *ig !engan katup pneumatik !an pera"atan "itrik + ko!e 91:9%% ,



4ontro" !an monotoring o$tare )*( + ko!e 91:9%0 ,



;piona" mini reg *egu"ator E"ektronik + ko!e 91:930 ,



;piona" 6**P pneumatik mengen!a"ikan !an merekam mo!u" + ko!e 9<1<03 ,



;piona" "itrik kompreor !engan pere!om + ko!e 9<1%%< , The )*L unit E ter!iri !ari 8



Proe rig !engan katup "itrik !an pera"atan "itrik + ko!e 91:9%9 ,



4ontro" !an monotoring o$tare )*( + ko!e 91<0%0 ,



;piona" "itrik kompreor mini regu"ator e"ektronik + ko!e 91:930 , %.1. Dekripi

Pengendalian

Pengen!a"ian "aju a"ir $"ui!a merupakan ha" 'ang angat penting !a"am in!utri kimia maupun permin'akan. (e"ain untuk kepentingan proe5 pengen!a"ian "aju a"ir pa!a a"iran bahan baku maupun pro!uk akan berkaitan "angung !engan !ana 'ang meti !ike"uarkan o"eh peruahaan.

Da"am "aju a"ir5 ter!apat !ua cara untuk mengen!a"ikan "aju a"ir !i !a"am pipa. Laju a"ir !a"am pipa !iken!a"ikan ecara "angung maupun tak "angung. A"at ukur "aju a"ir ecara umum !iebut $"ometer. Pengukuran ecara "angung !iebut poiti#e !ip"acement eperti pa!a $"ometer jeni pito"5 o#a" gear5 mutating !ik5 !an rotar' #ane t'pe. (e!angkan pengen!a"ian tak "angung

a!a"ah !engan meman$aatkan bearan 'ang berubah 'ang !iukur5 akan tetapi ni"ai bearan terebut !apat menunjukkan ni"ai !ari "aju a"ir erta a"at a'ng !igunakann'a.

=eni & =eni ariabe" Proe !a"am item pengen!a"ian>

1. Proe aiab"e +P, a!a"ah bearan $iika atau kimia 'ang menunjukkan kea!aan item proe 'ang !iken!a"ikan tetap atau terken!a"i.

%. 6anipu"ate! ariab"e +6, a!a"ah #arib"e 'ang !igunakan untuk me"akukan koreki atau pengen!a"ian P +Proe ariab"e,. 6aukan !ari uatu proe 'ang !apat !iubah-ubah atau !imanipu"ai agar process variable bearn'a euai !engan set point +in'a" 'ang !iumpankan

(6)

pa!a uatu item ken!a"i 'ang !igunakan ebagai acuan untuk menentukan ke"uaran item kontro",.

. (et Point +(P, a!a"ah ni"ai #ariabe" 'ang !iinginkan +ni"ai acuan, !ari uatu proe. (uatu kontro"er akan e"a"u beruaha men'amakan #ariabe" terken!a"i terha!ap et point.

3. ?abungan +@, a!a"ah #ariabe" maukan 'ang mampu mempengaruhi ni"ai P +Proe ariab"e, tetapi ti!ak !igunakan untuk mengen!a"ikan uatu proe.

/. ariabe" ke"uaran ti!ak !iken!a"ikan a!a"ah #ariabe" 'ang menunjukkan kea!aan item proe tetapi ti!ak !iken!a"ikan ecara "angung.

Tipe-tipe Pengendalian

(item Pengen!a"ian +)ontro" ('tem, a!a"ah rangkaian operai 'ang !i"akukan kon#eri materia" ecara $iika !an kimia ehingga materia" 'ang !ihai"kan memi"iki kea!aan 'ang "ebih berman$aat. Peranan pengen!a"ian proe pa!a !aarn'a a!a"ah uatu uaha untuk mencapai tujuan proe agar berja"an euai !engan apa 'ang !iinginkan.

(e"uruh komponen 'ang ter"ihat !a"am pengen!a"ian proe !iebut item pengen!a"ian atau contro" 'tem. Tipe-tipe pengen!a"ian antara "ain>

1. Pengen!a"ian ;n-;$$

Pengen!a"ian ;n-;$$ merupakan cara e!erhana untuk mengimp"ementaikan kontro" otomati menggunakkan !ua poii akutator eperti kontro"er !engan open poition atau ber!aarkan termino"oi biaa ;n-;$$ poition.

(item pengen!a"ian !ua poii ia"ah item pengen!a"ian 'ang mempun'ai e"ement koreki +error !etector, memi"iki !ua tempat ke!u!ukan5 maku!n'a e"ement ken!a"i akhir mempun'ai ke!u!ukan pa!a kon!ii ;N !an ; +buka atau tutup,.

Pa!a pengen!a"ian ini5 in'a" ke"uaran !ari ken!a"i akan tetap pa!a harga makimum atau minimum.

%. Pengen!a"ian Proporiona"

Pengen!a"ian proporiona" merupakan cara termu!ah untuk mengimp"ementaikan pengontro" kontin'u 'aitu !engan memperhitungkan in'a"  +t, menja!i proporiona" perbe!aan +et, ehingga>

(7)

Dimana >

4p > koe$iien

(ebagai ganti !ari 4p a!a"ah proporiona" ban!5 menje"akan !engan hubungan 4p5 biaan'a !ari>

PB 

100

Kp

. Pengen!a"ian Proporiona" Integra"

Tentu aja pengen!a"i proporiona" e +t, ti!ak pernah berni"ai no" jika kita mengharapkan  +t, ti!ak ama !engan no". Pengen!a"ian !apat !irancang menja!i bentuk LP5 in'a" akan menja!i proporiona" +to the !icrepanc', !an ni"ai !i$$erenia".

C+t,  4p. e+t,  4.I.Int +o5t5e+,,8 T1 

1

KI

Pengaruh penambahan integra" a!a"ah >

a. 6emper"ambat repon b. )en!erung tabi"

3. Pengen!a"ian Proporiona" Integra" Di$erenia" +PID,

Aki kontro" 'ang ketiga !apat !itambahkan untuk mempercepat repon5 'aitu derivative action. 6ekipun repon cepat tetapi item menja!i peka terha!ap noie7biing7turbu"en5 karena !eri#ati#e perubahan error peramaan 'ang a!a !a"am PID.

 +t,  4p. e +t,  4I Int +05 t5 e +#,  4!. !+e+t,,

4oe$iien 4! eperti iti"ah koe$iien integra" juga !iketahui ebagai aktu !eri#ati#e atau aktu kenaikan +a!#ance,

T!  4!

(8)

Tujuan !an proe ini a!a"ah untuk mengontro" "e#e" air !i!a"am tangki !i ha!apan gangguan a"ira output. Le#e" air 'ang !ipero"eh !engan uatu tran!uer tekanan5 !i ubah menja!i in'a" "itrik 1-/ !an !ie!iakan untuk pera"atan "itrik page % "e#e" air !iken!a"ikan !engan men'uuaikan jum"ah air !imaukkan ke !a"am tangki !engan pompa entri$uga" !a"am )*L unit ini !i"akukan me"a"ui katup "itrik bermotor kontro" "oop tertutup !apat !ikatakan !engan cara 'ang berbe!a 8



6e"a"ui perangkat "unak 5 !engan menggunakan program perangkat "unak )*( !an pa!a berja"an pa!a perona" komputer



6e"a"ui itemproge tahan !imaukkan ke !a"am tangki



6e"a"ui regu"ator e"ektronik opiona" mini *eg

Tin!akan kontro" a!a"ah a"ah atu !ari tipe PID + Propeiona" Interga" De#arati$ , on o$$ !an !icapai !engan memban!ingkan in'a". (euai !engan "e#e" aktua" !engan in'a" et point !ipi"ih o"eh pengguna.

(ebagai $ungi kontro" "ogika5 regu"ator menghai"kan in 'a" penggerak + * , 'ang berkerja pa!a katup atau menggubah kuantinta air 'ang mauk tangki. (e"ain itu5 perona" komputer !apat

mengontro" gangguan a"iran air 'ang meningga"kan tangki !engan menghai"kan in'a" + , 'ang berkerja pa!a katup o"enoi!. Pera"atan "itrik termauk kontro" untuk komponen "itrik utama unit5

AD7DA kon#eri. Papan untuk antarmuka !engan perona" computer me"a"ui ja"ur *( %%5 in!ikator !igita" untuk menampi"kan "e#e" air. )*(7L pengen!a"ian !an o$tare monotoring perangkat "unak kontro" !an monotoring5 berja"an !i "ingkungan H( @in!o5 memungkinkan untuk me"akukan baik PID atau on o$$ kontro" jeni !igita" me"a"ui perangkat "unak.

Parameter contro" !apat !iatur ecara in!epen!ent !an ecara re"ati#e ehingga !apat

karekteritik !ari et point !an in'a" gangguan. Perangkat "unak ini me mungkinkan untuk mengamati proe ecara tea" time !engan menampi"kan pa!a "a'ar !iagram !iken!a"ikan kuantinta5 in'a"

pe"akanaan 5 in'a" et point !an in'a" ganguan ebagai $ungi !ari aktu. Diagram ini !apat !icetak etiap aat. (e!angkan ampe" in'a" !an parameter kontro" !apat !iimpan !a"am $i"e5 !a"am $ormat A()LL atau !icetak.

Konfigurasi Sistem Pengendali 1. Pengen!a"i umpan maju

Logika kerjan'a a"at pengen!a"i me"akukan tin!akan ebe"um gangguan memberikan akibat pa!a proe. Umumn'a mempergunakan pengatur + controller , erta aktuator ken!a"i +control actuator , 'ang berguna untuk mempero"eh repon item 'ang baik. (item ken!a"i ini ke"uarann'a ti!ak !iperhitungkan u"ang o"eh kontro"er. (uatu kea!aan apakah p"ant benar-benar te"ah mencapai target eperti 'ang !ikehen!aki maukan atau re$ereni5 ti!ak !apat mempengaruhi kinerja kontro"er.

(9)

Gambar 2.1 (item pengen!a"ian umpan maju

%. Pengen!a"i umpan ba"ik

Logika kerjan'a a"at pengen!a"i me"akukan tin!akan ete"ah gangguan memberikan akibat pa!a proe. item ken!a"i ini meman$aatkan #ariabe" 'ang eban!ing !engan e"iih repon 'ang terja!i terha!ap repon 'ang !iinginkan.

Gambar 2.1 (item pengen!a"ian umpan ba"ik

. Pengen!a"i Interenia"

Faitu jeni pengen!a"i 'ang menggunakan hai" pengukuran ekun!er untuk mengatur peubah pengen!a"in'a5 mia"n'a untuk kau pengaturan "e#e". Hai" pengukuran 'ang

(10)

BAB III

DATA PEN?A6ATAN DAN PE?EL;LAHAN DATA

.1 Data Pengamatan

.1.1 Tabe" pa!a Gona netra" No Percobaan

@aktu +  ,

;n + </ , ;$$ + / , 1 1 <53: <53< % % <5< <5/   <53/ <59/ 3 3 <5: <5/ / / <5/9 <510 : : <5/ <5/0 < < <5/1 <5/<   <53< <53 9 9 <5 <5/ 10 10 <51< <50/ *ata-rata <5/1 <533

(11)

ona netra"

4e"uaran

Daerah netra"

+ -, +,

(12)

.1.% Tabe" percobaan pengiian tangki

No h + J , @aktu +  , *ata-rata @aktu akumu"ai 1 %  1 0 0 0 0 0 0 % / %5:3 50 533 51 51  10 %51< 1591 %51 %5%9 /53% 3 1/ 50: %5< 510 %59: 5 / %0 /5/: 5// 353 353 1%5: : %/ 5% 5/% 5< 5< 1:5% < 0 50< 50 501 50/ 195%  / 530 5% 5< 5:< %%59/ 9 30 51: 53% 5%1 5:1 %:5/: 10 3/ 351 5:/ 35%3 350< 05: 11 /0 51 5:0 5<% 5<1 353 1% // 5:: 3511 350 59 5%< 1 :0 5 35/ 35<: 3531 3%5: 13 :/ 3501 351/ 350< 350 3:5<: 1/ <0 5 350 59% 59: /05<% 1: </ 5<< 350/ 53 5 /35: 1< 0 35% 350: 351 351< /5<< 1 / %5/: 3510 %59% 519 :159:

(13)

0 0 20 30 ?0 60 >0 70 0 0 20 30 ?0 60 >0 70 50 90 R@  

high vs !"#$ !"$%$!si

!"#$ !"$%$!si 's( h i g h ' ) (

(14)

NO

 -/

BA%)U -'/

RA)ARA)A -'/

BA%)U A%U+ULAS.

.

..

...



56

0

2

50 397

?5

37

396

3

76 362

3?6

3?

3?>

7?

?

70 32?

329

336

329

070

6 >6

3?

35>

3>

362

?22

>

>0

353

3>

372

79?

7

66 36

39?

35?

37>

270

5

60 ?2>

?26

?>

?22

2692

9 ?6

352

?06

397

396

2957

0

?0

?6

?5

?05

??

3?0



36 ?>

??7

?2?

?29

3?30

2

30 ???

?5

?3

?2>

3

26 ??6

?>7

?6?

?66

?7>

?

20 ?65

609

?79

??9

6>6

6

?7>

63>

?75

?97

6>>2

>

0

?5?

?5>

?56

>?7

7

6 63

6>9

67

667

>70>

5

0 >0>

709

>02

>39

73?3

(15)

0 0 20 30 ?0 60 >0 70 50 0 0 20 30 ?0 60 >0 70 50 90 R@  0*99

high vs !"#$ !"$%$!si

!"#$ !"$%$!si 's( h i g h ' ) (

(16)

.%. Pengo"ahan Data

1.

6enghitung berat jeni air

ρ

=

berat pikno isi

−

berat pikno kosong

V piknometer

¿

90,22

gr

−

41,20

gr

50

ml

=

0,98

gr ⁄ ml

%. 6enghitung #o"ume i"in!er

Dik > Diameter i"in!er  13 cm Tinggi i"in!er  3%5/ cm Dit >  i"in!er

=aab > V =π r2.t

= 3,14 cm . 7 cm2_{. 42,5 cm}

¿

_{6539,05 cm}3

. 6enghitung .i  .o

Fi

:

V

t

=

6539,05

cm

3 61,96

dt

=

105,54

cm

3 /dt

Fo

:

V

t

=

6539,05

cm

3 73,43

dt

=

89,05

cm

3 /dt

3. 6enghitung input & output a. Pengiian tangki

d

(

ρV

)

dt

=

ρi . Fi

d

(

0,98

gr

/

ml .

6539,05

cm

3

)

d . t

=

0.98

gr

/

ml .

105,54

cm

3 7dt

(17)

6408,27

gr

t

=

103,43

gr

/

dt

103,43

gr

/

dt .t

=

6408,27

gr

t

=

6408,27

gr

103,43

gr

/

dt

t  :159: !etik b. Pengoongan tangki

d

(

ρV

)

dt

=

Fo . ρ

d

(

0,98

gr

/

ml .

6539,05

cm

3

)

d . t

=

89,05

cm

3

/

dt .

0,98

gr

/

ml

6408,27

gr

t

=

87,27

gr

/

dt

87,27

gr

/

dt.t

=

6408,27

gr

t

=

6408,27

gr

87,27

gr

/

dt

t = 73,43 detik.

(18)

BAB I

Pembahaan !an 4eimpu"an

3.1 Pembahaan

Pa!a praktikum ka"i ini5 kami me"akukan praktikum Pengen!a"ian Le#e" )airan

pengen!a"ian tipe ;N-; untuk penentuan aktu pengiian !an pengoongan tangki !engan menggunakan a2ua!e ebagai bahan.

Pertama-tama kami kami me"akukan percobaan untuk men!apatkan ni"ai rata-rata titik netra" pa!a pengen!a"ian tipe ;N-;. Dimana kami me"akukan 10 ka"i pengambi"an !ata !an mempero"eh ni"ai aktu titik netra" antara <5/1 !an <533 !etik.

(e"anjutn'a kami me"akukan percobaan pengiian tangki5 !ari !ata hai" percobaan terebut kami mempero"eh aktu pengiian tangki :159: !etik5 ha" ini euai !engan perhitungan menggunakan peramaan neraca maa.

4emu!ian kami me"akukan percobaan pengoongan tangki !an mempero"eh aktu pengoongan tangki <.3 !etik. Ha" ini juga euai !angan perhitungan menggunakan peramaan neraca maa.

(19)

Dapat kita "ihat jika aktu akumu"ai pengiian tangki "ebih cepat !iban!ingkan

pengoongan tangki. Ha" ini !ikarenakan perbe!aan tekanant5 !imana pa!a pengiian tangki 'ang menggunakan pompa tekanann'a "ebih bear !iban!ingkan pa!a pengoongan tangki 'ang ti!ak menggunakan pompa.

*2 %e'im&ulan

Setela melakukan &raktikum &enendalian le!el ti&e &enendalian ON

OCC da&at di'im&ulkan:

* Nilai rata rata titik netral 76  56 &enendalian ONOCC adala 76

D 7?? detik*

%. Hai" percobaan !an perhitungan aktu pengiian tangki 'aitu :159: !etik . Hai" percobaan !an perhitungan aktu pengoongan tangki 'aitu <53 !etik

(20)