Intrumentasi Dan Kendali

11/11/2011

1

Instrumentasi Instrumentasi IndustriIndustri

PengertianPengertianInstrument Adalah alat baik secara langsung maupun

tidak langsung yang digunakan untuk mengukur dan / atau mengendalikan process variable

Instrumentasi Adalah kumpulan elemen-elemen yang

menyusun sistem penegndalian proses.

Alat ukurAlat ukurYang di ukur meliputi: Pressure, temperature, level, flow, humidity, speed,

motion, position, weight, density, conductivity, pH, light, quality, quantity, dan lainnya.

Alat untuk proses atau yang malakukan pengukuran meliputi:

Sensors, transducers, transmitters, indikator, displays, recorders, data loggers, and data acquisition systems.

Karakteristik StatisKarakteristik Statis

Akurasi Presisi Toleransi Range (Span) Linieritas Hysterisis

Akurasi dan presisiAkurasi / Ketelitian Ketepatan alat ukur dalam memberikan

hasil pengukuranPresisi Kemampuan sistem pengukuran untuk

menampilkan ulang hasil yang sama

Linieritas

Pengukuran yang baik adalah jika input pengukuran (nilai sesungguhnya) memberikan hasil keluaran yang sebanding lurus.

11/11/2011

2

Hysterisis Perbedaan hasil keluaran yang

disebabkan oleh kondisi awal (naik atau turun)

Contoh : Control Valve

Proses KontrolProses Kontrol

KOMPONEN SISTEM PENGENDALIAN

Secara garis besar komponen sistem pengendalian terdiri dari

elemen-elemen pokok seperti :

1. Sensor (Primary Element)

2. Transmitter

3. Controller

4. Control Valve (Final Element)

5. Converter / Transducer (I/P, P/I, E/P, P/E)

Proses (Process) adalah tatanan peralatan yang mempunyai suatu fungsi tertentu, misalnya

Boiler Plant. Input proses adalah merupakan besaran yang dimanipulasi

oleh final control element (Control Valve) agar measurement variable sama

dengan set point. Input proses disebut manipulated variable.

Controlled Variable adalah besaran atau variable yang dikendalikan, pada diagram kotak disebut

output proses atau process variable.

Uap bertekanan yang keluar dari Boiler adalah merupakan controlled

variable proses.

Manipulated Variable adalah input dari suatu proses yang dapat dimanipulasi atau diubah-ubah

besarannya agar process variable atau controlled variable besarnya sama

dengan set point.

Pada Boiler input prosesnya adalah air.

Disturbance / Load adalah besaran lain, selain manipulated variable, yang dapat menyebabkan

berubahnya controlled variable.

Pada Boiler proses adalah perubahan pemakaian uap bertekanan.

Sensing Element adalah merupakan bagian paling awal dari suatu sistem pengukuran

(measuring system), bagian ini juga disebut sensor atau primary element.

Sensing element sistem pengukuran temperatur adalah thermocouple.

Transmitter adalah alat yang berfungsi untuk membaca sinyal sensing element, dan

mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh Controller.

Measurement Variable / Measured Variable adalah sinyal yang keluar dari transmitter yang merupakan cerminan

dari sinyal sistem pengukuran.

Set Point adalah besaran process variable yang dikehendaki.

Sebuah kontroler akan selalu berusaha menyamakan Controlled Variable

dengan Set Point.

Error adalah adalah merupakan selisih antara set point (SP) dengan measured

variable (MV).

Bila SP > MV, maka error akan menjadi positip.

Bila SP < MV, maka error akan menjadi negatip.

Controller adalah elemen yang mengerjakan tiga dari empat tahap langkah pengen-

dalian, yaitu membandingkan set point dengan measurement variable,

menghitung berapa banyak koreksi yang perlu dilakukan, dan mengeluarkan

sinyal koreksi sesuai dengan hasil perhitungan tadi.

Controller mengganti peranan manusia dalam mengendalikan sebuah proses.

11/11/2011

3

Control Unitadalah bagian dari controller yang menghitung besarnya koreksi yangdiperlukan. Input control unit adalah error (manipulated variable).

Control unit memiliki transfer function yang tergantung pada jenis

controller. Output control unit adalah hasil penyelesaian matematik

transfer function dengan memasukkan nilai error sebagai input.

Final control elementadalah merupakan bagian paling akhir dari instrumentasi sistem

pengendalian, yang berfungsi untuk mengubah measurement variabledengan cara memanipulasi besarnya manipulated variable, berdasar-

kan perintah dari controller.

Single Loop Feedback ControlSingle Loop Feedback Control

1. Alat ukur2. Kontroler3. Final Control4. Proses

Temperature Controller and Recorder

SensingBulb

Temperature Transmitter

Pneumatic Control Valve Heat Exchanger

Steam

2

34

1

1. SENSING ELEMENT

Sensing element (sensor) untuk setiap variabel pengendalian adalah berbeda.

Sebagai contoh adalah :

Pengukuran tekanan sensor yang digunakan adalah bourdon tube,

bellows, diaphragma.

Pengukuran temperatur sensor yang digunakan adalah termokopel, air

raksa, RTD, bi-metal, thermo-bulb.

Pengukuran flow sensor yang digunakan adalah orifice, ventury tube.

Pengukuran level sensor yang digunakan adalah floater, displacer.

SENSOR TEKANAN

The C-Bourdon is used for ranges from about 15 to 100,000 psig.Accuracies range from + 0.1 to 5%.Spiral Elements are used generally in the medium pressure rangesand available in ranges up to 100,000 psig. Accuracy + 0.5%.Helical bourdon are used for ranges from 100 to 80,000 psig.Accuracy + 0.5 to +1 %.Diaphragm elements is from vacuum service uo to 200 psig. Specialbutton diaphragm units are available for pressures to 10,000 psig.Accuracy + 0.5 to 1.25 %.

11/11/2011

4

RG

R2

R1

R3

Vin = 12 V

Strain Gage

Vout

R2 R3 Vout = Vin [ ------------ -- ------------ ]

R1 + R2 R3 + RG

Strain GaugesStrain gauges have been used for pressuremeasurement for several years and have proved to besatisfactory for special application. Accuracies rangefrom + 0,2% to + 1,0% of span.

Advantages1. Small and easy to install2. Available for wide range of measurement from

vacuum to 200,000 psig3. Good stability4. Simple to maintenance5. No moving parts6. Fast speed of responseDisadvantages1. Moderate to high cost2. Electrical readout necessary3. Requires constant voltage supply4. Some problem presented by temperature

variations, temperature compensation usually necessary.

SENSOR TEMPERATUR

Konversi Fahrenheit ke Celcius0 C= 100 / 180 ( 0 F 32 0 ) atau0 C= 5/ 9 ( 0 F 32 0 )

Konversi dari Celcius ke Fahrenheit0 F= (180/100) 0 C + 32 0 atau0 F = 9/5 0 C + 32 0

Konversi Celcius ke Kelvin0 C = 0 K 273 0

Konversi Fahrenheit ke Rankine0 F = 0 R + 459,7 0

ht1)-(t2 1) - 2( 3/4

r ====

Dimana :h = tebal kedua logamt2 = temperatur operasit1 = temperatur awal1 = koefisien muai logam yang rendah2 = koefisien muai logam yang tinggir = jari-jari kelengkungan

11/11/2011

5

Flow SensorOrifice Plates

a). Paddleb). Universal

Junior Orifice Fitting

Senior Orifice Fitting

Concentric and Eccentric Orifices

Advantages:1. Low Cost2. Available in many materials3. Can be used for a wide range

of pipe sizes4. Abundant application data5. Good accuracy if plates are

properly installed

Disadvantages:1. Relatively high permanent

pressure loss2. Tends to clogs, reducing its

use in slurry services

Segmental OrificeSegmental orifice plates are used essentially for the same services as eccentric orifices, sotheir advantages and disadvantages are about the same.

The Types Of Orifice Plates

Flow Venturi Tubes and Flow Nozzle

Venturi TubesAdvantages:1. Low permanent pressure loss2. Can handled suspended solid3. Used for high flow rates4. More accurate than orifice and

nozzlesDisadvantages:1. High cost2. Not normally available in pipe

size below 6 inches

Flow NozzlesAdvantages:1. Permanent pressure loss lower

than orifice plate2. Good for solids containing fluids3. Available in numerous materialsDisadvantages:1. Higher cost than orifice plate2. Limited to moderate pipe size

Level Measurement SensorDisplacer, Floater, etc.

Internally Mounted Displacer Units 2. Pneumatic Transmitter

11/11/2011

6

Pneumatic Relay= Amplifier

15 3 psiGain =

4,75 4 psi= 16 X

Standard Signal

Pneumatic Signal3 15 psi

Untuk menterjemahkan sinyal pengukuran dari sensing elementmenjadi sinyal yang dapat dimengerti oleh controller, dibutuhkan sebuah

unit yang disebut dengan transmitter.

Sinyal yang dikeluarkan oleh transmitter berupa sinyal standar baik

pneumatic maupun electric.

Sinyal pneumatic 3 15 psi (0,2 1 kg/cm2).

Sinyal electric 4 20 mA / 10 50 mA

1 5 Vdc

Pemilihan sinyal pengukuran sangat ditentukan oleh jenis controller

yang akan digunakan.

Jika controller yang akan digunakan dari jenis elektronik, maka sinyal

pengukuran yang dipilih adalah elektrik.

Jika controller yang akan digunakan dari jenis pneumatic, maka sinyalpengukuran yang dipilih adalah pneumatic.

Apabila sinyal pengukuran yang dihasilkan oleh transmitter berbedadengan sinyal yang dibutuhkan controller, maka diperlukan adanya

peralatan yang dapat mengkonversi sinyal tersebut yang disebut

dengan converter/transducer.

Macam-macam converter antara lain adalah :

Pneumatic to electric (P/I)

Electric to Pneumatic (I/P)

Pneumatic to voltage (P/V) Voltage to Pneumatic (V/P)

I/P Converter

11/11/2011

7

P / I ConverterCONTROLLER

Controller adalah elemen pengendali yang menggantikan fungsi dari

manusia.

Dalam pengendalian proses, kontroler dilengkapi dengan : aksi kontroler,

mode kontroler.

Aksi kontroler :

Aksi Direct : PV naik output naik.

SP naik output turun.

Aksi Reverse : PV naik output turun.SP naik output naik.

Mode adalah tata cara kontroler dalam menghasilkan output sebagai reaksi atas kesalahan e (error) = PV SP (Direct action)

Mode dari kontroler antara lain adalah :

Proportional (P) Mode.

Proportional + Integral (PI) Mode.

Proportional + Integral + Derivative (PID) Mode.

PENGENDALIAN OLEH MANUSIA (MANUAL CONTROL)

Level tangki yang dikehendaki selalu 60% dari ketinggian tangki.Tugas operator adalah mempertahankan tinggi level di dalam tangki. Apabila level kurang dari 60%, maka operator akan menambah bukaan valve. Apabila level melebihi 60%, maka operator akan mengurangi bukaan valve.

PENGENDALIAN OTOMATIS (AUTO CONTROL)

Peranan operator digantikan oleh sebuah alat yang disebut Kontroler.Apabila tinggi level tidak sesuai dengan set point, maka Level IndicatorController (LIC) berdasarkan sinyal yang berasal dari Level Transmitter (LT)akan memerintahkan Level Control Valve (LCV) untuk membuka atau menutup sehingga tinggi level sesuai dengan yang dikehendaki (set Point).

LIC

LT

LCV

PRINSIP-PRINSIP PENGENDALIAN PROSES

MENGUKUR -- MEMBANDINGKAN -- MENGHITUNG -- MENGKOREKSI

MENGUKUR Operator mengamati ketinggian level sebenarnya.(Process Variable = PV ).

MEMBANDINGKAN Variabel Proses dibandingkan dengan Variabel Proses yangdiinginkan (Set Value = SV).- Perbedaannya disebut sebagai error (e).

Error (e) = Set Value (SV) Process Variable (PV), atau= Process Variable (PV) Set Value (SV)

MENGHITUNG Berdasarkan error yang ada, operator akan menentukan arahperubahan dari control valve (menambah atau mengurangipembukaan) dan seberapa besar koreksi yang diperlukan padavalve.

MENGKOREKSI Dilakukan operator dengan jalan mengatur bukaan valve.

MODE OF CONTROLLER

MODE adalah suatu bentuk action controller yang menghasilkan output bila ada deviasi akibat perubahan input.

Ada beberapa mode controller, yaitu :1. On-Off Controller 2. Proportional Controller (P) 3. Proportional + Integral Controller (PI)4. Proportional + Integral + Derivative Controller (PID)

11/11/2011

8

1. ON-OFF CONTROLLER

Controller jenis On-Off mempunyai dua posisi yaitu On Of, dimana bila terjadideviasi controller akan membuka atau menutup control valve.

Pada On-Of controller tidak dapat diperoleh hasil pengukuran yang presisi,untuk mengurangi frequensi buka tutup valve digunakan differential gap.

Close

OpenMV

t

On-Off Control biasa digunakan untuk : Control yang tidak begitu presisi Untuk keperluan safety

2. PROPORTIONAL CONTROLLER

Proportional controller adalah jenis controller yang memberikan perubahan output sebanding dengan perubahan input tergantung dengan gain.

MV = Kc . e + b

Dimana : Kc = 100/PB adalah merupakan proportional gain.PB : persentasi perubahan input yang dapat menghasil-

kan 100% perubahan output.e = adalah merupakan error yang nilainya tergantung dari

aksi kontroler.Direct : e = PV SV ; Reverse : e = SV - PV

b = bias (MV awal), yang fungsinya untuk mempertahankan output pada saat error = 0.

Example 1.:Control Mode : PControl Action: ReverseReverse : e = sp - pvKc= 1 or Pb = 100%Kc= 0,5 or Pb = 200%Kp= 1Bias = 50%Solution : See Table 1.

Kc=1 PV SP e m = Kc . e

B M= m + B PV=Kp.m

- 50 - - 50 = 0 + 50 = 1 . 5050 50 0 = 1 . 0 50 = 50 = 5050 60 10 = 10 50 = 60 = 6060 60 0 = 0 50 = 50 = 5050 60 10 = 10 50 = 60 = 6060 60 0 = 0 50 = 50 = 50

Kc=0,5 50 60 10 = 5 50 = 55 = 5555 60 5 = 2,5 50 = 52,5 = 52,5

52,5 60 7,5 = 3,75 50 = 53,75 = 53,7553,75 60 6,25 = 3,125 50 = 53,125 = 53,125

53,125

-

60 6,875 = 3,4375 50 = 53,4375 = 53,4375

53,332 -- -- -- -- -- = 53,333

Table 1. Proportional Mode

PB terlalu besar

PB diperkecil

PB terlalu kecil

t

PV

SP

PB > offset semakin besarPB < offset cenderung tidak stabil

3. PROPORTIONAL + INTEGRAL CONTROLLER (PI)

Integral time adalah waktu yang diperlukan untuk pengulangan erroryang terjadi pada proportional controller.

Bila digabung dengan proportional controller persamaan tersebut menjadi :

TI = repeat per minute

Bila TI = 0,5 berarti dalam 1 menit = 2 repeat.

Jadi selama masih ada error aksi integral masih mengulangi hingga error benar-benar nol.

time integral T1

, b dt e T1

e K MVII

====++++

++++====

dt e T1

K MVI

====

11/11/2011

9

4. PROPORTIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVE (PID)

Derivative time adalah waktu yang diperlukan bila terjadi error terhadapfungsi waktu.

Untuk menaikkan set point dibutuhkan waktu untuk mencapai set pointnya, hal ini perlu direaksi oleh derivative time.

Sifat derivative time mendahului output proportional controller.

b dtde

T dt e T1

e K MV DI

++++

++++++++====

P Controller

t

PV

SP

P+I Controller

P+I+D Controller

Respon derivative action mendahului proportional controller +90O sehinggadiperoleh respon yang cepat dan waktu untuk mencapai kestabilan lebihPendek.

Dalam suatu sistem pengendalian secara otomatis, Control Valve merupakan final control elemen yang mewujudkan signal output dari controller menjadi suatu gerakan valve membuka atau menutup aliran sehingga dapat mengembalikan variabel proses ke harga yang telah ditentukan.

Secara umum control valve berfungsi sebagai :

CONTROL VALVE

On Off : buka tutup aliran (solenoid valve).

Variable Control : mengatur besar kecilnya aliran.

Safety : sebagai pengaman proses.

Secara garis besar control valve terdiri dari :1. Actuator2. Bonnet3. Body

1. ACTUATOR

Pneumatic diaphragm actuator Pneumatic piston actuator

Electric Motor actuator Electro Hydraulic actuator

11/11/2011

10

Bagian-Bagian Actuator AKSI ACTUATOR

Direct actuator :Dimana control signal masuk dari sebelah atas diaphragma, kenaikan signal akan menggerakkan stem ke bawah / menekan spring.

Reverse actuator :Dimana control signal masuk dari sebelah bawah diaphragma, kenaikan signal akan menggerakkan stem keatas. Biasanya spring berada diatas diaphragma dan akan tertekan.

Actuator yang besar diperlukan untuk control valve yang besar dengan seated control valve yang besar pula. Hal ini karena : gaya = air presure x luas diaphragma juga harus

besar.

Pada single seated timbul gaya yang lebih besar daripada double seated, karena pada single seated tekanan fluida pada plug bekerja searah, sedangkan pada double seated bekerja dua arah dan saling berlawanan.

Extention BonnetDigunakan untuk temperatur tinggi atau rendah sehingga packing stem terhindar dari temperatur yang extrim tersebut. TFE adalah standart packing yang umum digunakan dengan temperatur kerjanya sampai 4500 F (2320 C) tetapi mudah rusak pada temperatur rendah. Extention bonnet dapat memindahkan packing box dari bonnet agak jauh untuk mencegah terhadap temperatur yang terlalu rendah dari proses sehingga temperatur dari packing berada pada range yang diinginkan.

Bellow Seal BonnetBonnet ini digunakan bilamana tidak diperbolehkan ada kebocoran sepanjang yang dapat ditolerir.Biasanya digunakan bilamana fluid proses adalah racun, mudah terbakar, mudah menguap, radioaktif, atau material-material yang mahal. Oleh sebab itu pemilihan bellow seal bonnet harus benar-benar diperhatikan dengan hati-hati.

Finned BonnetUmumnya packing material dibatasi penggunaannya karena temperatur yang tinggi. Untuk melayani kebutuhan temperatur tinggi digunakan packing yang tahan temperatur tinggi atau dengan menggunakan Finnet bonnet seperti pada gambar., yang bertujuan untuk memperbesar luasan sehingga panas dapat dibuang dengan mudah.

Packing dan LubricatingPacking teflon V-ring adalah type yang paling banyak digunakan sebagai bahan untuk packing karena mempunyai kemampuan pelumasan sendiri (selflubricating) dan tidak perlu diberi minyak.Jenis packing yang perlu diberi pelumas adalah Graphited asbestos yang diisi dengan solid teflon, semi metalic packing.

VALVE BODY

Globe ValveSingle port valve bodiesDouble prt valve bodiesThree way valve bodiesSplit valve bodiesAngle valve bodies

Ball Valve Body Butterfly Valve Body

Drag Valve Body

11/11/2011

11

AKSI CONTROL VALVE RATING CONTROL VALVERating valve yang dimaksud disini adalah kemampuan valve untuk memberikan aksi yang tepat pada range dan presure tertentu.

Valve CharacteristicValve characteristic menunjukkan antara perubahan posisi stem yang menyebabkan terjadinya perubahan posisi stem yang menyebabkan terjadinya perubahan flow yang melewati valve pada beda tekanan tetap.

1. Equal Percentage CharacteristicDigunakan :- Untuk proses yang cepat.- Jika range ability tinggi diperlukan.- Jika sistem dinamis tidak diketahui dengan

baik.- Pada heat excharger dimana kenaikan yang lebih besar dalam media pemanasan atau pendinginan.

2. Quick OpeningDigunakan :- Untuk on-off control.- Bila maksimum kapasitas valve diperoleh dengan cepat.

Linearitas quick opening terjadi + 1/4 bukaan dari valve shut off.

3. Linear CharacteristicDigunakan :- Untuk proses yang lambat.- Bila presure drop dari valve lebih dari 40 %.- Perubahan proses diakibatkan adanya perubahan beban.

Range AbilityRange ability dari valve adalah perbandingan antara maximum dan minimum flow yang dapat dikontrol, jadi :

Qmax Cv maxRv = --------- = -----------

Qmin Cv min

Range ability menentukan luasdaerah dimana valve dapat bekerjadengan baik sesuai dengankeinginan. biasanya data diberikanoleh pabrik yang membuatnya.

Body Design Typical Rangeability*

Double port globeSingle port globeSplit bodyAngleDiaphragmButterfly, 600Butterfly, 900PinchVee-ballFull ball

50 : 150 : 130 : 130 : 15 : 1

15 : 1100 : 1

5 : 130 : 1

100 : 1

*Valve with equal percentage characteristics have greaterrangeabilities than those of other characteristics.

Table Comparison of typical rangeabilities for various body types

ControllersControllersThese are the devices that do the controlling: Programmable Logic Controllers (PLCs) Programmable Automation Controllers (PAC) Distributed Control Systems (DCS) Proportional, Integral, Derivative (PID)

Controllers Supervisory Control and Data Acquisition

(SCADA) Building Automation Controllers (BAC) Energy Management Systems (EMS)

Control ElementsControl Elements

These are the devices the controller operates:

Pneumatic valves, solenoid valves, rotary valves, motors, switches, relays, variable frequency drives.

11/11/2011

12

Overview of Process AutomationOverview of Process AutomationThe process is that portion of an automation

operation which use energy measurable by some quality such as pressure, temperature, level, flow, (and many others) to produce changes in quality or quantity of some material or energy.

PROCESSSome Quality or

Quantityof the

Material or Energy

Input Energy

or Material DesiredResult

Example of a Temperature ProcessExample of a Temperature Process

Heating Element

Water BathTemperature

The objective of this process is to maintain a constant water bath temperature.

Temperature Process TerminologyTemperature Process Terminology

Heating Element

Water BathTemperature

This is a Temperature Process

The measuring means is the thermometer. (Temperature Indicator- TI)The process temperature is maintained at a desired point (Set Point SP)Steam (Control Agent) is used to vary the temperature by opening and closing the control valve (Final Control Element)

Level ProcessLevel Process

Oil Stock

Level Indicator

Oil Feed to next process

The control objective is to maintain a constant liquid level of oil inside the tank (e.g. 100 gallons +/- 20 gallons). The hand valve is opened and closed as required to maintain the desired tank level.

Terminology used to describe the processTerminology used to describe the process PROCESS: Level CONTROLLED VARIABLE: Head pressure at bottom of tank CONTROL POINT: The level of oil in the tank (Set Point = 100 gallons) MEASURING MEANS: Level Indicator (Head Pressure) CONTROL AGENT: Volume of oil stock MANIPULATED VARIABLE: Flow rate of oil (gpm)

Oil Stock

Level Indicator

Oil Feed to next process

Basic Model of a ProcessBasic Model of a ProcessThe process is maintained at the desired point (SP)

by changing the FCE based on the value of the PV

Manipulated Variable

DesiredResult

Control Agent

PROCESS(Temperature,

pressure, level, flow)

FINAL CONTROL

ELELMENT(valve)

Measuring Means

(transmitter)

Process Variable (PV)

Controlled Variable

Actuating Input

pH, conductivity, humidity, density, consistency, etc.

Process equilibrium (balance) is when the input energy maintains the output at a constant desired point.

11/11/2011

13

Basic Model of a ProcessBasic Model of a Process

The measuring means provides the standardized signal that represents the condition of the process, i.e. is the process at the desired point?


DesiredResult

Control Agent



FINAL CONTROL

ELELMENT(valve)

Measuring Means

(transmitter)


Controlled Variable

Actuating Input


Pressure

Level

Flow

Temperature

pH

Humidity

Density

SpeedThermocouplesRTDs / ThermistorsFilled SystemsBi-metallic

Strain gaugePiezo-electricCapacitanceBourdon Tube

Head meters (orifice, venturi)Coriolis, velocity, Mass,

Mechanical FloatsGuided WaveWeight (load cell)UltrasonicDifferential Pressure

Transmitters

Pressure Transmitter

Level Transmitter

Differential Pressure Cell

Flow Transmitter


Pneumatic3-15 PSI

Electrical

Current4 20 mA0 20 mA10 50 mA

Voltage0 5 V

!

Open Loop ControlOpen Loop ControlOpen loop (or manual control) is used when

very little change occurs in the Process Variable (PV)


DesiredResult

Control Agent



FINAL CONTROL

ELELMENT(valve)

Measuring Means

(transmitter)


Controlled Variable

Actuating Input


Corrective action is provided by manual feedback

Closed Loop ControlClosed Loop ControlClosed loop or feedback control provides a corrective action based

on the deviation between the PV and the SP

Automatic

Controller Output

(3-15 psi, 4-20mA etc)

CONTROLLINGMEANS


DesiredResult

Control Agent



FINAL CONTROL

ELELMENT(valve)

Measuring Means

(transmitter)

Controller Input (PV)

(3-15psi, 4-20mA etc)

Controlled Variable


Manual

SP

Controlling MeansControlling MeansControllers provide the required control

action to position the FCE at a point necessary to maintain the PV at the desired SP.

PID (single loop feedback controller) DCS (distributed controllers) PLC (programmable logic controllers)

Single Loop Feedback ControlSingle Loop Feedback Control

1. Measuring Means

2. Controlling Means

3. Final Control Element

4. Temperature Process

Temperature Controller and Recorder

SensingBulb


Pneumatic Control Valve Heat Exchanger

Steam

2

34

1

The TT provides the signal (PV) that represents the condition of the process being controlled. The TIC compares the PV to the SP and opens and closes the FCE to maintain the process at equilibrium.

11/11/2011

14

SummarySummary Process automation makes use of instrumentation to

maintain the process at some desired condition. Common instrumentation used in a process loop are the

measuring means (usually transmitters), the controlling means (usually a PID controller), and the Final Control Element (usually some type of valve)

The measuring means provides the feedback signal (PV) used in the process loop. The controlling means operates the FCE based on the difference between the PV and the SP.

Process equilibrium is maintained when the difference between the PV and SP is zero or constant (offset?)

NEXT?NEXT?

What are transmitters?

What is PID? What are P&ID symbols?

What types of FCE are

there?

What am I doing here?

How do I measure?

Pressure Level

Temperature Flow

How do I tune a loop?

What is Integral action?

What is a?

FICTT

LRCPRV

Should I use a 3-15 psi or

4-20 mA valve?

Check out

Documents

Intrumentasi Dan Kendali