ARTIKEL
INSTRUMENTASI DAN SISTEM KONTROL
OLEH EKA SULASTIA
05021181419096
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
Instrumentasi dan Sistem kontrol
Di dalam suatu industri, instrumentasi merupakan suatu hal yang penting. Instrumentasi adalah peralatan yang digunakan dalam pengukuran dan pengendalian suatu proses agar nilai suatu variabel sesuai dengan yang diharapkan. Secara umum instrumentasi memiliki 2 fungsi utama, yaitu sebagai alat pengukuran dan alat kontrol atau kendali.
Sistem Pengukuran Pengukuran adalah proses pengumpulan informasi dari besaran fisis. Pengumpulan informasi ini berupa tindakan membandingkan harga variabel yang diukur dengan variabel lain yang harganya sudah diketahui. Besaran fisis yang dimaksud adalah besaran panjang, waktu, temperatur, tekanan, kecepatan dan sebagainya. Pengukuran diperlukan untuk mengindikasi dan monitoring suat proses, kontrol dan otomasi serta untuk billing dan custody transfer.
o Pengondisian besaran Sebelum dilakukan pengukuran, perlu adanya pengondisian besaran yang akan diukur. Hal ini dilakukan untuk memaksimalkan pengukuran.
o Sensor Sensor adalah suatu instrumen yang digunakan untuk merasakan suatu besaran fisis. Besaran fisis yang diukur dapat berupa bentuk energi listrik, termal, mekanik dsb. Sensor dilengkapi dengan transduser, yaitu suatu instrumen yang mengubah bentuk suatu energi besaran fisika menjadi besaran sinyal. Sinyal ini kemudian mengalami pengolahan sehingga dapat digunakan dalam proses selanjutnya.
o Transmisi data Yang dimaksud dengan transmisi data adalah mengirim sinyal dari satu elemen ke elemen lainnya pada sistem pengukuran. Sinyal ditransmisikan melalui media transmisi seperti pipa untuk transmisi sinyal pneumatik, kabel untuk sinyal listrik, serat optik untuk sinyal optik dsb.
o Pengontrol Besaran fisika yang terukur kemudian ingin dikontrol agar nilainya sesuai dengan yang diharapkan. Sinyal yang telah ditransmisikan kemudian dibandingkan dengan set point (nilai yang diinginkan) kemudian akan dilakukan pengontrolan agar perbedaan nilai yang diukur dengan set point adalah sekecil mungkin.
o Aktuator Setelah diputuskan tindakan apa yang akan dilakukan agar sinyal yang terukur mendekati nilai yang diharapkan, maka sinyal dari pengontrol akan dikirim ke aktuator. Aktuator adalah suatu instrumen yang akan melaksanakan perintah atau tindakan yang dikehendaki oleh pengontrol.
o Sistem Sistem yang dimaksud dalam pengukuran ini adalah sesuatu yang ingin diukur. Aktuator akan menerapkan tindakannya pada sistem.
aliran. Terdapat dua jenis pengontrolan, yaitu feed forward dan feed back controller. Pengontrolan yang banyak digunakan adalah pengontrol jenis PID, yaitu kepanjangan dari Proportional, Integral, Derivative.
Pengontrol proportional dapat memperkecil offset, yaitu perbedaan nilai output dengan set point yang telah ditentukan, dan mempercepat respon. Akan tetapi pada sistem orde tinggi, ketika nilai proportional gain semakin besar maka ada kemungkinan terjadinya overshoot dan osilasi.
Pengontrol integral dapat digunakan untuk menghilangkan offset, akan tetapi akan memperlambat respon. Ketika pengontrol integral dipadukan dengan pengontol proportional membentuk PI, maka didapat respon yang cepat dan offset sangat kecil.
Pengontrol derivative berfungsi untuk meningkatkan kestabilan dan memperbesar redaman sehingga meminimalisir terjadinya overshoot. Paduannya dengan pengontrol proportional akan membuat respon yang cepat dan sistem yang stabil. Biasanya pengontrol PD digunakan untuk proses yang lambat, misalnya pengontrol temperatur. Pengontrolan menghasilkan paduan yang pas sesuai respon yang diharapkan. Proses pemilihan nilai yang sesuai ini disebut penalaan atau tuning. Salah satu tool yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan seorang instrument engineer adalah Piping & Instrumentation Diagram (P&ID). P&ID adalah suatu ilustrasi skematik dari hubungan fungsi antara perpipaan, instrumentasi dan komponen dari sistem equipment. P&ID adalah suatu alat bantu untuk menerangkan konsep desain dari suatu proses industri.
1. Thermo Hygrometer
Thermo Hygrometer adalah gabungan dari thermometer (termometer) ruangan dan hygrometer (higrometer), yaitu alat untuk mengukur suhu udara dan kelembaban, baik di ruang tertutup ataupun di luar ruangan. Ada baiknya, sebelum hygrometer digunakan, dilakukan kalibrasi, tujuannya agar nilai yang dihasilkan alat tersebut lebih akurat.
Mungkin beberapa orang memilih untuk tidak melakukan kalibrasi karena alasan tidak penting atau mengira dari pabriknya sudah dikalibrasi. Kalibrasi menjadi cukup penting ketika hygrometer digunakan untuk kepentingan pengamatan kelembaban, dan hasil tersebut dishare kepada pihak lain. Kesalahan informasi tersebut dapat menyebabkan kesalahan kecil hingga fatal tergantung pada tingkat akurasi alat.
Cara Menggunakan/Mengukur : Pengukuran dapat dilakukan dengan cara memegang Thermo-Hygrometer secara vertikal atau menaruhnya di atas penyangga. Alat sebaiknya dikalibrasi terlebih daulu agar persen error nya tidak terlalu besar.
Berikut cara kalibrasi Thermo-Hygrometer :
Siapkan 1-2 sendok makan garam dapur. tempatkan pada kotak/gelas kecil
Masukkan kedalam tempat yang tertutup rapat
Pastikan garam tidak menyentuh hygrometer
Biarkan selama kurang lebih 8 jam dalam suhu kamar
Setelah 8 jam, Hygrometer harus menunjukkan angka 75%
Lakukan setting ulang jika hygrometer menunjukkan angka yang berbeda, jika hygrometer tidak memiliki sistem pengaturan, cukup dengan mengingat/menandai kekurangan atau kelebihan nilai pada hygrometer tersebut
2. Anemometer
Kegunaan/Fungsi : Anemometer berfungsi untuk mengukur atau menentukan kecepatan angin. Selain mengukur kecepatan angin, alat ini juga dapat mengukur besarnya tekanan angin, cuaca, dan tinggi gelombang laut.
Cara Menggunakan/Mengukur : Pengukuran dapat dilakukan dengan cara memegang Anemometer secara vertikal atau menaruhnya di atas penyangga. Angka kecepatan angin akan ditampilkan secara otomatis pada speedometer.
Tingkat Ketelitian : Anemometer memiliki tingkat ketelitian hingga 0.5 m/s. Cara Membaca Skala dan Hasil :
Tekan tombol ON/OFF
Akan tampil semua item pengukuran pada layar.
Untuk mode pengukuran yang diperlukan.
Tekan tombol HOLD untuk melihat hasil pengukuran.
Catat hasil pengukuran.
Bagian-bagian : Anemometer Cup dan Vane (velocity anemometer), Pressure Tube Anemometer dan Pressure Plate Anemometer.
Prinsip Kerja Anemometer
Angin mengadakan tekanan yang kuat pada bagian tekanan yang kuat pada baling-baling yang berbentuk cekung (mangkuk).
Bagian yang cekung akan berputar ke satu arah.
Poros yang berputar dihubungkan dengan dynamo kecil.
Besarnya arus listrik dihubungkan dengan galvanometer yang telah ditera dengan satuan kecepatan dalam knots, m/s, km/jam dan beaufort.
3. Manometer
Manometer adalah suatu alat ukur tekakan zat cair di dua titik. Manometer ini adalah alat ukur tekanan yang sangat sederhana. Pengamat bisa langsung melihat perbedaan tekanan dari tabung yang sudah diskalakan. Manometer biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan zat cair yang tidak terlalu tinggi atau mendekati tekanan atmosfir.
Fungsi Manometer : Manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U yang diisi cairan setengahnya biasanya berisi minyak, air atau air raksa, dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan yang mungkin terjadi karena atmosfir diterapkan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang terukur.
yang melengkung berusaha untuk meluruskan diri. Semakin besar tekanan gas yang mas uk ke pipa, semakin besar usaha pipa untuk meluruskan diri. Usaha yang dilakukan pipa tersebut menyebabkan jarum penunjuk bergerak ke arah skala yang lebih besar searah jarum jam. Jadi, semakin besar usaha pipa untuk meluruskan diri, semakin besar pula skala yang ditunjuk oleh jarum penunjuk. Skala yang ditunjuk itulah yang menyatakan besar tekanan gas dalam
DAFTAR PUSTAKA
Cooper W.D., 1985, Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran, Jakarta : Erlangga.
Handoko, Lukman.2013. Pengenalan Anemometer, Surabaya :Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya
Samadikun, S, dkk. 1988. Sistem Instrumentasi Elektronika. Institut Teknologi
Bandung.
Wikipedia.2014.Anemometer. (http://www.wikipedia.com/Anemometer).(online).
Wikipedia.2014.Manometer. (http://www.wikipedia.com/manometer).(online).
