View
355
Download
26
Category
Preview:
DESCRIPTION
pengpros
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Satu besaran penting pada proses yang melibatkan cairan adalah laju aliran. Pengendalian
aliran menjadi factor sangat penting pada proses.
1). Aliran cairan ke alat berikutnya diharapkan pada nilai konstan
2). Banyak fungsi unit proses berjalan baik jika bekerja pada aliran tetap.
1.2 Tujuan
Praktikum ini memberi kompetensi dasar pada mahasiswa yaitu kemampuan untuk dapat
mengendalikan system aliran.
Mempelajari pengaruh nilai parameter pengendali pada respons aliran.
Pengendalian Aliran
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Prinsip Pengendalian
Proses operasi dalam industri kimia bertujuan untuk mengoperasikan rangkaian peralatan
sehingga proses dapat berjalan sesuai dengan satuan operasi yang berlaku. Untuk mencapai hal
tersebut maka diperlukan pengendalian. Hal yang perlu diperhatikan dalam proses operasi teknik
kimia seperti suhu (T), tekanan (P), laju alir (F) tinggi permukaan cairan (L), komposisi, pH, dan
lain sebagainya. Peranan pengendalian proses pada dasarnya adalah mencapai tujuan proses agar
berjalan sesuai dengan apa yang diinginkan.
Ketinggian suatu cairan merupakan salah satu hal yang harus dikendalikan dalam suatu
industry kimia. Apabila ketinggian cairan tidak dikendalikan maka proses dalam industry akan
terganggu. Jika ketinggian cairan melebihi ketinggian yang diinginkan maka akan terjadi
overflow atau cairan akan meluap sehingga mengganggu atau daoat merusak alat-alat lain dan
jika ketinggian cairan kurang dari ketinggian yang diinginkan maka proses tidak akan bekerja.
Oleh karena itu ketinggian suatu cairan harus dikendalikan dalam suatu industry.
Untuk pelaksanan langkah-langkah pengendalian proses tersebut diperlukan
instrumentasi sebagai berikut:
1. Unit proses.
2. Unit pengukuran.
Bagian ini bertugas mengubah nilai variable proses yang berupa besaran fisik atau kimia
menjadi sinyal standar (sinyal pneumatic dan sinyal listrik).
Unit pengukuran ini terdiri atas:
a) Sensor: elemen perasa (sensing element) yang langsung “merasakan” variable
proses. Sensor merupakan bagian paling ujung dari sistem/unit pengukuran dalam sistem
pengendalian. Contoh dari elemen perasa yang banyak dipakai adalah thermocouple,
orificemeter, venturimeter, sensor elektromagnetik, dll.
Pengendalian Aliran
3
b) Transmitter atau tranducer: bagian yang menghitung variable proses dan mengubah
sinyal dari sensor menjadi sinyal standar atau menghasilkan sinyal proporsional, seperti:
DC voltage 0-5 volt
DC current 4-20 mA
Pressure 3-15 psi
Unit pengendali atau controller atau regulator yang bertugas membandingkan,
mengevaluasi dan mengirimkan sinyal ke unit kendali akhir. Hasil evalusi berupa sinyal kendali
yang dikirim ke unit kendali akhir. Sinyal kendali berupa sinyal standar yang serupa dengan
sinyal pengukuran.
Pada controller bisaanya dilengkapi dengan control unit yang berfungsi untuk
menentukan besarnya koreksi yang diperlukan. Unit ini mengubah error menjadi manipulated
variable berupa sinyal. Sinyal ini kemudian dikirim ke unit pengendali akhir (final control
element).
Unit kendali akhir yang bertugas menerjemahkan sinyal kendali menjadi aksi atau
tindakan koreksi melalui pengaturan variable termanipulasi. Unit kendali akhir ini terdiri atas:
a) Actuator atau servo motor: elemen power atau penggerak elemen kendali akhir.
Elemen ini menerima sinyal yang dihasilkan oleh controller dan mengubahnya ke dalam
action proporsional ke sinyal penerima.
b) Elemen kendali akhir atau final control element: bagian akhir dari sistem pengendalian yang
berfungsi untuk mengubah measurement variable dengan cara memanipulasi besarnya
manipulated variable yang diperintahkan oleh controller. Contoh paling umum dari elemen
kendali akhir adalah control valve (katup kendali). bisaanya digunakan untuk mengendalikan
aliran air pada ketinggian tertentu dengan tekanan tertentu pada suatu tabung atau pipa.
2.2 Pengendalian Laju Alir
Dalam praktikum ini sebagai sensor laju alir adalah jenis turbin. Putaran turbin
berbanding lurus dengan laju alir. Sinyal listrik sensor turbin berupa gelombang balok. Oleh
converter, gelombang balok diubah menjadi sinyal tegangan 1-5 (0-100%). Sinyal ini dikirim ke
Pengendalian Aliran
4
pengendali (computer). Aksi pengendali berjenis berkebalikan (reverse acting). Artinya jika laju
ali bertambah besar, sinyal kendali berkurang dan katup kendali lebih menutup untuk
mengurangi laju alir.
Sinyal kendali dari pengendali (computer) berupa sinyal tegangan 1-5 V, yang
selanjutnya diubah menjadi sinyal arus 4-20 mA, oleh converter sinyal arus diubah menjadi
sinyal pneumatic 0,2-1 bar (3-15 psi). control valve (unit kendali akhir) adalah jenis pneumatic
yang mendapat sinyal pneumatic tersebut.
Dalam pengendalian aliran ini sebagai PV adalah laju alir, MV adalah aliran masuk, SP
adalah laju alir yang diinginkan, gangguan adalah laju lalir yang keluar system. Pengendalian
laju alir memiliki sifat cepat dan banyak noise khususnya untuk aliran turbulen.
Karakteristik dinamik lingkar pengendalian laju alir didominasi oleh dinamika elemen
kendali akhir. Juga akibat gesekan stem dapat menimbulkan hysteresis. Factor linileritas
pengendalian laju alir ditentukan oleh karakteristik katup kendali, tipe instrument ukur laju alir
yang dipakai dan penyempitan dalam pipa.
Pengendalian Aliran
5
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat dan Bahan yang digunakan untuk percobaan pengendalian Level adalah sebagai
berikut :
1. Seperangkat sistem pengendalian Aliran
2. Komputer
Susunan alat percobaan adalah sebagai berikut :
Pengendalian Aliran
6
Keterangan :
1. Water drainage tank2. Centrifugal pump3. Control valve4. I / P transduser5. Udara instrument6. Manometer7. Pressure regulator (manual)8. Pengendali luar9. Panel Kendali10. Personal computer11. Tangki Penampung12. Katup Buang manual13. Sensor dan Transmitter level14. Katup SolenoidaX. Actuating signalY. Controlled quantity signal
3.2 Percobaan
3.2.1 Persiapan
1) Pastikan penampung air telah terisi paling sedikit tiga perempat penuh
2) Sistem peralatan aliran telah terhubung secara benar dengan komputer
3) Pastikan komputer bekerja normal
3.3.3 Pengoprasian perangkat keras
1) Pastikan udara instrumen telah mengalir pada tekanan masuk 140 kPa (1,4 bar) atau
maksimum 200 kPa (2 bar). Jika perlu atur regulator tekanan udara instrumen agar
memenuhi tekanan tersebut.
2) Nyalakan peralatan CRL dengan menekan tombol daya
3) Ubah saklar pemilih ke posisi PC. Pompa akan hidup dan mengalirkan air ke dalam
tangki
3.3.4 Pengoprasian perangkat lunak
1) Nyalakan komputer/laptop dan jalankan program level control
2) Pastikan posisi tombol AUTO/MANUAL pada posisi MANUAL
3) Pastikan posisi tombol REVERSE/DIRECT pada posisi REVERSE
4) Tekan tombol RUN (berupa panah) sehingga pengendalian mulai berjalan.
Pengendalian Aliran
7
5) Atur manipulated variable yang mempresentasikan bukaan katup kendali dengan
menggeser horizontal scroll ke kanan hingga 100%
6) Atur katup buang sehingga aliran yang ditunjukan rotameter (11) dan tampilan layar
computer sebesar 100 L/jam. Bila nilainya tidak sama, gunkan tampilan di layar
computer.
3.3.5 Pengendalian Automatik
1) Geser vertical scroll SP (set point) ke posisi 50 L/h atau dengan cara mengetikan nilai 50
kemudian tekan ENTER
2) Pastikan parameter pengendali dengan nilai PB=100, waktu integral=1, dan waktu
derivatif=0
3) Ubah posisi setpoint AUTO/MANUAL ke posisi AUTO
4) Amati aliran air (warna hijau) terhadap nilai setpoint (warna merah). Aliran akan
bergerak kea rah setpoint sehingga konstan disitu.
3.3.5 Pengaruh Parameter Pengendali Tanpa Tangki Peredam
Pengendali Proporsional (P)
1) Pastikan SP=50 L/h
2) Pastikan nilai PB=100% dan waktu derivative, Td=0
3) Ubah waktu integral (Ti) ke nilai yang sangat besar (missal 100000) dengan demikian
maka pengaruh integral hamper tidak ada.
4) Ubah setpoint (SP) ke 60 L/h dengan mengetikkan angka 60 dan diikuti menekan
ENTER
5) Amati nilai aliran (PV), apakah bias mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai
aliran (PV).
6) Ubah setpoint (SP) kembali ke 50 L/h, dan tunggu sampai nilai PV stabil dan konstan.
7) Ubah gain PB ke 20,50,150, dan 200. Setiap perubahan lakukan langkah (3)-(5). Amati
nilai aliran (PV).
Pengendalian Aliran
8
8) Pilih nilai proporsional band (PB) yang menghasilkan pengendalian cepat, tepat, dan
stabil.
Pengendali Proporsional-Integral (PI)
1) Gunakan nilai PB terbaik dari pengendalian proporsional di atas
2) Pastikan SP = 50 L/h dan tunggu hingga nilai PV konstan.
3) Ubah waktu integral bernilai 60 detik (1 menit) dan tunggu hingga nilai PV konstan
4) Ubah setpoint (SP) ke 60 L/h
5) Amati nilai aliran (PV), apakah bias mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai
PV
6) Ubah setpoint (SP) kembali ke 50%, dan tunggu sampai nilai PV stabil dan konstan.
7) Ubah waktu integral ke nilai 30,10,5,2,1 dan 0,5. Setiap perubahan lakukan langkah (4)-
(6). Amati nilai PV
8) Pilih nilai waktu integral yang menghasilkan pengendalian cepat, tepat dan stabil.
Pengendali Proporsional-Integral-Derivatif (PID)
1) Gunakan nilai PB dan Ti terbaik dari pengendalian PI sebelumnya
2) Pastikan SP =50 L/h dan tunggu hingga nilaiPV konstan
3) Ubah waktu derivative menjadi 1 detik
4) Ubah setpoint (SP) ke 60 L/h
5) Amati nilai aliran (PV), apakah bias mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai
PV
6) Ubah setpoint (SP) kembali ke 50 L/h dan tunggu sammpai nilai PV stabil dan konstan
7) Ubah waktu derivative ke nilai 2,5,10,20 dan 30. Setiap perubahan lakukan langkah (4)-
(6). Amati nilai PV
8) Pilih nilai waktu derivative yang memnghasilkan pengendalian cepat , tepat dan stabil.
Pengendalian Aliran
9
3.3.6 Penyelesaian Percobaan
1) Jika sudah seeai, tekan tombol OPERASI STOP
2) Maka akan muncul tampilan untumengisi nama file data, isikan dengan ekstensi XLS
(misalnya “kelompok-2.xis’) kemudan telkan OK
3) Matikan CRLF dengan menekan tombol daya ke posiis OFF
4) Buka katup buang tangki sehingga kosng
5) Bersihkan tempat kerja sehingga tidak ada sampah, kertas atau barang lain berserakan di
sekitar peralatan.
4.Keselamatan Kerja
Potensi bahaya yang perlu diwaspadai
Hati-hati dengan listrik bolak-balik 220 V dari PLN
Pada saat bekerja, disekitar meja tidak terdapar pemasangan listrik yang berbahaya
Sselidiki dengan test-pen atau peralatan lain, apakah semua peralatan telah
ditanahkan dengan baik. Hal ini untuk menghindari sengatan listrik akibat efek
kapasitif atau induktif
Berhati-hatilah dengan perhiasan logam seperti cincin, jam tangan, mistar logam, dan
lain-lain alat yang mampu membuat hubungan singkat.
Usahakan agar tidak seorangpun dapat tersandung oleh kawat-kawat atau tidak
sengaja merobohkan peralatan
Bila menghubungkan peralatan, maka hubungkan dengan jaringan listrik dilakukan
paling akhir
Jika terjadi sengatan listrik dan korban terbelit kawat, jangan panik, cepat putuskan
sambungan listrik, baru menolong korban.
Pengendalian Aliran
10
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
4.1.1 PENGENDALI PROPORSIONAL (P)
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 1061131201271341411481550
20
40
60
80
100
120
Proporsional
Y1 Y2
1
2
4 5
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 100Ti 100000Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 9 s2. Delay Time (td) 10 s3. Time Konstan 157-145 = 12 s4. Rise Time 11 s5. Peak Time 15 s6. Overshoot 44:56x100% = 78,57%7. Offset 60-36 = 248. Decay Ratio 0
Pengendalian Aliran
11
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105113121129137145153161169177-20
0
20
40
60
80
100
120
Proporsional
y1 y2
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 20Ti 100000Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 183-171=12 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot 42:60x100% = 70%7. Offset 60-21 = 398. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
7
12
1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 2210
20
40
60
80
100
120
Proporsional
Y1 Y2
1
2
4
5
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 50Ti 1000000Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 24 s2. Delay Time (td) 26 s3. Time Konstan 222-190=32 s4. Rise Time 27 s5. Peak Time 33 s6. Overshoot 42:55x100% =81,82%7. Offset 60-43=178. Decay Ratio 42:42= 0
Pengendalian Aliran
13
1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241 253 2650
20
40
60
80
100
120
Proporsional
Y1 Y2
1
2
4 5
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 150Ti 1000000Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 11 s2. Delay Time (td) 13 s3. Time Konstan 269-255=14 s4. Rise Time 16 s5. Peak Time 18 s6. Overshoot 43:47x100% =91,49%7. Offset 60-46=148. Decay Ratio 6 : 3 = 2
Pengendalian Aliran
14
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 1480
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional
y1 y2
1
7
3
2
4 5
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 100000Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 14 s2. Delay Time (td) 15 s3. Time Konstan 150-26=124 s4. Rise Time 16 s5. Peak Time 19 s6. Overshoot -7. Offset 60-51=98. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
15
PENGENDALI PROPORSIONAL-INTEGRAL (PI)
1 13 25 37 49 61 73 85 97 1091211331451571691811932052172292410
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional -Integral
Y1 Y2
12
45
3
7
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 60Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 17 s2. Delay Time (td) 19 s3. Time Konstan 246-215=31 s4. Rise Time 21 s5. Peak Time 26 s6. Overshoot -7. Offset 60-43=178. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
16
1 13 25 37 49 61 73 85 97 1091211331451571691811932052172292410
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
Y1 Y2
1
2
5
7
3
4
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 27 s2. Delay Time (td) 28 s3. Time Konstan 144-46=98 s4. Rise Time 29 s5. Peak Time 43 s6. Overshoot -7. Offset 60-50=108. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
17
1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 2210
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
Y1 Y2
12
7
45
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 10Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 35 s2. Delay Time (td) 37 s3. Time Konstan 169-75=94 s4. Rise Time 47 s5. Peak Time 52 s6. Overshoot -7. Offset 60-54=68. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
18
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 1480
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
y1 y2
1
2
2
4
5
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 5Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 11 s2. Delay Time (td) 23 s3. Time Konstan 124-63=61 s4. Rise Time 24 s5. Peak Time 26 s6. Overshoot -7. Offset 60-54=68. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
19
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 1011061111161210
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
y1 y2
1
7
2
45
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 2Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 18 s2. Delay Time (td) 19 s3. Time Konstan 61-21=40 s4. Rise Time 21 s5. Peak Time 23 s6. Overshoot -7. Offset 60-54=68. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
20
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 1990
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
y1 y2
7
1
3
2 4 5
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 1Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 17 s2. Delay Time (td) 22 s3. Time Konstan 132-72=60 s4. Rise Time 51 s5. Peak Time 57 s6. Overshoot7. Offset 60-59=18. Decay Ratio
Pengendalian Aliran
21
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 1051131211291371451531611691771850
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral
y1 y2
1
2
4 5
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 0,5Td -
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 40 s2. Delay Time (td) 41 s3. Time Konstan 167-125=42 s4. Rise Time 42 s5. Peak Time 46 s6. Overshoot 3:19x100% = 15,79%7. Offset 18. Decay Ratio Decay ratio = 3:1 = 3
Pengendalian Aliran
22
PENGENDALI PROPORSIONAL-INTEGRAL-DERIVATIF (PID)
1 16 31 46 61 76 91 1061211361511661811962112262412562712863010
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
y1 y2
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 1
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 289-273=16 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot -7. Offset 60-41= 198. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, overshoot, decay ratio dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
77
23
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 1001091181271361451541631721810
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
Y1 Y2
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 2
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 166-140=26 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot 39:9x100% = 433,33%7. Offset 60-41= 198. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, decay ratio dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
24
1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 2670
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
Y1 Y2
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 5
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 243-204 = 39 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot 38:27x100% = 140,74%7. Offset 60-32 = 288. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, decay ratio dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
25
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121 129 137 145 153 161 169 1770
10
20
30
40
50
60
70
Proporsional-Integral-Derivatif
y1 y2
1
7
32
45
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 10
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon 15 s2. Delay Time (td) 16 s3. Time Konstan 173-162= 11 s4. Rise Time 17 s5. Peak Time 21 s6. Overshoot -7. Offset 60-35= 258. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
26
1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 154 163 172 181 190 1990
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
y1 y2
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 20
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 204-188 = 16 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot 43:10x100%= 430%7. Offset 60-45 = 158. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, decay ratio dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
27
1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155 166 177 188 199 210 221 232 2430
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
y1 y2
7
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 30
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 116-92= 24 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot 30:11x100% = 272,73%7. Offset 60-24= 368. Decay Ratio -
Catatan : Nilai Step respon, delay time, rise time, decay ratio dan peak time tidak didapat karena keterlambatan mengganti nilai SP ke 60
Pengendalian Aliran
28
4.2 PEMBAHASAN
Praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan jenis pengendali yang cocok untuk
pengendalian aliran. Jenis pengendali yang digunakan adalah pengendali kontinyu dengan
parameter pengendali proposional (P), pengendali proposional integral (PI) dan pengendali
proposional integral derivative (PID).Variabel yang dikendalikan adalah aliran/laju alir (PV)
pada unit proses (pipa) agar sesuai dengan set point (SP) yang dimasukan. Untuk mengendalikan
PV, laju alir masuk cairan (MV) harus di atur dengan bukaan control valve (unit pengendali
akhir) sebagai hasil dari unit pengukuran level. Jika aliran/laju alir dalam pipa kurang dari SP
maka valve akan membuka, sedangkan jika aliran/laju alir dalam pipa melebihi SP valve akan
menutup. Maka dapat disimpulkan bahwa pengendalian aliran aksi pengendalinya direct
sehingga aksi plantnya reverse.
Proporsional (P)
Pada percobaan dilakukan variasi nilai PB (proporsional Band) dengan rentang nilai 20-
200%. Pastikan SP 50 L/h dengan nilai Ti 100000 dengan demikian maka pengaruh integral
hampir tidak ada, Td=0. Dari data yang diperoleh saat nilai Kc/Pb 100 %, Ti=100000,Td=0
dengan karakteristik dinamik step respon dan delay time berturut-turut 9-10 s.
Dilakukan variasi nilai PB (Proporsional Band) tanpa pengaruh Integrasi dan Derivasi.
Dari hasil variasi pengendalian PB, didapatkan bahwa semakin besar harga PB, maka nilai offset
semakin kecil yang mengakibatkan grafik yang semakin stabil.
Nilai PB terbaik yang digunakan adalah 200% kemudian digunakan pada saat melakukan
pengedalian Integrasi. Offset yang terjadi pada hasil sebelumnya, dapat dihilangkan dengan
menambahkan pengendalian Integrasi. Begitu pun osilasi menjadi hilang, respon lebih cepat, dan
stabil. Nilai waktu integrasi yang didapat paling optimal adalah yang kecil.
Pada pengendali proporsional Pb/Kc 20% didapatkan nilai overshoot 70% dan pb/Kc
150% didapatkan overshoot 91,94%, jika nilai akhir tidak sama dengan satu, biasanya overshoot
dinyatakan dalam persen overshoot. Besaran ini langsung menunjukkan kestabilan relative dari
system. Semakin besar overshoot, system semakin tak stabil. Tetapi semakin kecil overshoot
system semakin lambat. Tapi pada pb/Kc 200% tidak terdapat overshoot disimpulkan bahwa
pengendali pada PB 200% ini cepat tepat dan stabil.
Pengendalian Aliran
29
Proporsional-Integral (PI)
Nilai PB 200% dan Ti 30 yang terbaik digunakan pada saat melakukan pengendalian
Derivatif. Parameter waktu derivatif sangat peka terhadap gangguan sehingga menghasilkan
osilasi dan offset semakin besar. Pada pengendali proporsional-integral menggunakan Ti
30,10,5,2,1 dan 0,5. Pada Ti yang digunakan 0,5 maka nilai overshoot yang didapatkan 15,49%
tetapi Ti, 1,2,5,10 dan 30 tidak ada overshoot maka pengendali stabil. Waktu integral dengan
nilai offset terbaik byaitu pada Ti 1 dan 0,5. Karena akan mempengaruhi pengendali yang
tepat,cepat dan stabil.
Proporsional-Integral-Derivatif (PID)
Hasil percobaan menunjukkan bahwa pengendalian PID terbaik adalah pada PB 200, Ti 30,
dan Td 1. Dari hasil percobaan didapatkan bahwa semakin banyak parameter pengendalian yang
digunakan, maka pengendalian proses semakin mudah. Tetapi, pada sistem pengendalian aliran,
parameter Derivatif tidak begitu sangat berpengaruh, dtambah lagi dengan adanya gangguan.
Pengendalian Aliran
30
BAB V
SIMPULAN
PB (proporsional band) terbaik yang digunakan 200%
Ti (waktu integral) terbaik adalah 30
Td (waktu derivative) adalah 1
Hasil PB, Ti dan td terbaik
1 16 31 46 61 76 91 1061211361511661811962112262412562712863010
20
40
60
80
100
120
Proporsional-Integral-Derivatif
y1 y2
3
Y1 = Proses Variabel (PV), Y2 = Set Point (SP)
Kc/Pb 200Ti 30Td 1
No Karakteristik Dinamik Nilai1. Step Respon -2. Delay Time (td) -3. Time Konstan 289-273=16 s4. Rise Time -5. Peak Time -6. Overshoot -7. Offset 60-41= 198. Decay Ratio -
Pengendalian Aliran
77
31
DAFTAR PUSTAKA
Heriyanto (2010). Pengendalian Proses. Jurusan Teknik Kimia, Bandung: POLBAN
Wade, H.L.(2004).Basic and Adavanced Regulatory Control: System Design and
Application.Ed.2,ISA,NC.
Pengendalian Aliran
Recommended