Upload
utia-nur-dini
View
5
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
level
Citation preview
LAPORAN
PENGENDALIAN PROSES
Dosen Pembimbing : Ir. Heriyanto
Tanggal Praktikum : 27 Mei 2009
Tanggal Penyerahan : 11 Juni 2009
Oleh
Dessy Dwi Susanti (07401042)
Dini Utia N (07401043)
Jenda Kristover Ginting (07401052)
Kelas : 2-B
TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2008 / 2009
DINAMIKA LEVEL
TUJUAN
Melakukan uji step pada tangki penampung
Menentukan karakteristik tangki penampung meliputi parameter
steady state gain (K), konstanta waktu (), waktu mati ()
Memperkirakan persamaan model matematik FOPDT (First Orde
Plus Dead Time) untuk system tangki tamping
DATA PENGAMATAN & PENGOLAHAN DATA
Data Pengamatan
Dari grafik diperoleh data-data sebagai berikut :
Kecepatan = 3 cm/menit
∆U = 2 %
Level cairan 72% :
∆Y = 9 cm
θ (waktu mati) = 0,5 cm
∆h = 6 cm
Level cairan 74% :
∆Y = 10 cm
θ (waktu mati) = 1 cm
∆h = 10 cm
Level cairan 76% :
∆Y = 8 cm
θ (waktu mati) = 1cm
∆h = 13cm
Level cairan 78%
∆Y = 8 cm
θ (waktu mati) = 1.2 cm
∆h = 28 cm
Level cairan 80%
∆Y = 8 cm
θ (waktu mati) = 1 cm
∆h = 23.5 cm
Pengolahan Data
Mencari ∆t
∆t = panjang grafik / (3cm/menit)
Level cairan Panjang Grafik (cm) ∆t (menit)
72% 6 2
74% 10 3.33
76% 13 4.33
78% 26 8.667
80% 23.5 7.833
Mencari Kp
Kp = ∆Y/∆U
∆Y (cm) ∆U (%) Kp[cm/%]
3.2 2 1.6
0.30 2 0.15
0.6 2 0.3
1.72 2 0.86
8 2 4
Mencari p
p = (∆Y/∆h) x ∆t
∆Y (cm) ∆h (cm) ∆Y/∆h ∆t
3.2 6 0.33 2 0.66
0.3 10 0.03 3.33 0.0999
0.6 13 0.046 4.33 0.19918
1.72. 26 0.066 8.667 0.572022
8 23.5 0.340 7.833 2.66322
Mencari θy (dead time)
Kecepatan = 3 cm/menit
Gangguan Panjang garis (cm) θy (detik)
72% 0.5 10
74% 1 20
76% 1 20
78% 1.2 24
80% 1 20
PEMBAHASAN
Dessy Dwi Susanti (07401042)
Pada percobaan dinamika level ini dilakukan dengan pengamatan
tinggi cairan pada selang ketinggian 2 % dengan keadaan steady state
pada nilai 70 % dengan kecepatan kertas yang di pakai adalah 3
cm/menit. Pada awal pengamatan seharusnya grafik yang di dapat berupa
garis lengkung yaitu penurunan dari ketinggian cairan 100 % menuju %
steady state yaitu pada 70 %. Tetapi pada data grafik yang diperoleh
didapatkan penurunan tajam tanpa lekukan yang disebabkan oleh proses
masuknya cairan ke dalam tangki dan dibukanya valve keluaran tangki
tidak secara bersamaan. Penentuan selang ketinggian cairan dari proses
terlalu kecil sehingga grafik yang diperoleh hampir berbentuk lurus
( dalam keadaan steady state) sehingga sulit untuk melihat adanya
fluktuasi saat perubahan setpoint tiba-tiba. Kecepatan kertas pun terlalu
cepat untuk selang ketinggian yang terlalu kecil sehingga grafik yang
didapat berbentuk lurus(hampir lurus) sehingga waktu mati yang terukur
kecil.
Dari data yang diperoleh terlihat bahwa semakin panjang grafik
maka akan semakin besar perubahan waktu yang diperoleh, hal tersebut
akan mempengaruhi proses perhitungan (penentuan) nilai τp dan θp.
Dalam perhitungan tidak dilakukan dengan metode garis singgung
maupun FOPDT karena terlihat dari grafik yang didapat agak sulit dalam
penentuan persentase 28,3 % dan 63,2 % untuk menentukkan t1 dan t2
serta membuat garis singgung. Sehingga perhitungan yang digunakan
menggunakan perbandingan ∆y dan ∆u serta penggunaan ∆t dari
perbandingan panjang grafik terhadap kecepatan kertas.
Untuk penentuan nilai Kp dipengaruhi oleh besarnya nilai ∆y karena
∆U yang dihitung berada pada keadaan yang sama. Penentuan ∆U
berdasarkan selang ketinggian dari cairan yaitu 2 %.
Dari pengolahan data terlihat untuk nilai ∆t tertinggi pada
ketinggian cairan 78%, nilai Kp tertinggi pada 80%, τp tertinggi pada 80%
dan θp tertinggi pada 78%.
Dini Utia N (07401043)
Pada praktikum dinamika level melakukan uji step pada tangki
penampung untuk mengetahui harga steady state gain (K), konstanta
waktu () dan waktu mati (). Harga steady state gain (K), konstanta
waktu () dan waktu mati () dapat diketahui dengan mengubah besaran
gangguan pada aliran yaitu dari gangguan 72% ke 74%, 74% ke 76%,
begitu seterusnya sampai gangguan 80%. Selisih perubahan besaran
gagguan tersebut merupakan nilai U yang kemudian akan dibandingkan
dengan nilai y yaitu jarak pada saat terjadinya perubahan besaran
gangguan, sehingga akan didapat nilai steady state gain(K), konstanta
waktu () dan waktu mati ().
Kecepatan kertas pada praktikum ini berpegaruh pada gambar
grafik yang didapat, kecepatan kertas pada praktikum ini adalah
3cm/menit. Pada percobaan, garis untuk membetuk steady state
memerlukan waktu yang cukup lama. Perhitungan nilai konstanta waktu
tidak dilakukan dengan Metode Smith, ini dikarenakan pada saat
perubahan besaran pada grafik untuk lekukan hampir tidak ada
(berbentuk garis lurus). Sehingga nilai konstanta waktu merupakan
perbandingan nilai jarak perubahan terhadap panjang grafik yang
kemudian dikalikan dengan nilai t. Nilai t didapat hasil dari
perbandingan panjang grafik terhadap kecepatan kertas.
Pada grafik dapat terlihat bahwa semakin besar gangguan maka
nilai waktu mati semakin lama. Hal ini dapat terlihat pada besaran
gangguan 78% maka hasil dari perhitungan waktu matinya semakin
lama. Sedangkan untuk besaran gangguan 72% nilai waktu mati yang
dihasilkan semakin kecil.
Jenda Kristover Ginting [07401052]
Pada praktikum kali ini, kami dapat menentukan karakteristik dari
level suatu cairan yaitu dengan melakukan uji step pada level cairan
tersebut. Variabel pengendali dalam proses ini adalah laju alir aliran
masuk dan unit kendali akhirnya berupa control valve. Dari uji step ini,
kami mendapatkan parameter steady state gain (K), konstanta waktu (τ),
serta waktu mati (θ) yang digunakan untuk menentukan karakteristik
level cairan tersebut. Uji step ini bertujuan untuk mengetahui seberapa
besar respons terhadap perubahan masukan variabel pengendali dan
seberapa cepat respons alat ini untuk mencapai steady state ketika
diberikan gangguan. Dari grafik hasil percobaan, kami bisa mendapatkan
seberapa besar perubahan yang terjadi terhadap setpoint yang dilakukan
pada berbagai % gangguan.
Dari hasil yang diperoleh, dapat dilihat pada grafik antara
parameter steady state gain vs % gangguan, bahwa sifat dari sistem level
ini adalah tidak linear, karena didapatkan R2 yang tidak mendekati 1 yaitu
0,25. Sehingga bisa dikatakan bahwa besar gangguan yang diberikan,
tidak berbanding lurus dengan perubahan/penyimpangan laju alir yang
berada pada sistem level tersebut.
Selain itu, dari grafik hasil uji step kami bisa mengetahui seberapa
besar waktu mati (θ) dan konstanta waktu (τ) yang terjadi pada setiap %
gangguan yang diberikan. Waktu mati (delay) adalah waktu yang
dibutuhkan oleh suatu alat untuk merespons suatu setpoint yang telah
ditentukan. Dari grafik ini, waktu mati yang paling lama dihasilkan yaitu
saat besaran gangguan sebesar 78% sedangakan waktu mati yang paling
kecil dihasilkan saat besaran gangguan sebesar 7.2%. Selain itu,
konstanta waktu (τ) yang dihasilkan dari grafik hasil uji step, berkisar
antara 0.66-2,67 menit.
KESIMPULAN
Parameter steady state (Kp) yang didapat yaitu :
- Gangguan 72 % = 1.6
- Gangguan 74 % = 0.15
- Gangguan 76 % = 0.3
- Gangguan 78% = 0.86
- Gangguan 80% = 4
Konstanta waktu berkisar antara 0.66-2,67 menit
Sifat dari sistem level ini adalah tidak linear.
DAFTAR PUSTAKA
Heriyanto. 2009. Jobsheet Pengendalian Proses, Dinamika Sistem Tangki
Penampung. Bandung : POLBAN
Heriyanto. 2007. Pengendalian Proses. Bandung : POLBAN