Upload
naufal-syarief
View
41
Download
16
Embed Size (px)
DESCRIPTION
pengendalian proses
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES
PENGENDALIAN ALIRAN
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2016
MODUL : PENGENDALIAN ALIRAN
PEMBIMBING : Ayu Ratna Permanasari, S.T,M.T.
Oleh :
Muhammad Naufal. S 141411019
Nadya Rimadanti 141411020
Novita Deni 141411021
Oktavia Reni 141411022
2 A- D3 Teknik Kimia
Kelompok 5
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2016
PEMBUATAN : 23 Maret 2016
PENYERAHAN : 1 April 2016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Industri kimia merupakan susunan/ rangkaian berbagai unit pengolahan yang
terintegrasi satu sama lain secara sistematik dan rasional. Tujuan pengoperasian industry
kimia secara keseluruhan adalah mengubah (mengkonversi) bahan baku menjadi produk
yang lebih bernilai guna.
Agar proses di industry selalu stabil dibutuhkan instalasi alat-alat pengendalian.
Alat-alat pengendalian dipasang dengan tujuan:
a. Menjaga keamanan dan keselamatan kerja
b. Memenuhi spesifikasi produk yang diinginkan
c. Menjaga peralatan proses dapat berfungsi sesuai yang diinginkan dalam desain
d. Menjaga agar operasi pabrik tetap ekonomis
e. Memenuhi persyaratan lingkungan
Untuk memenuhi persyaratan diatas diperlukan pengawasan (monitoring) yang
terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar (external
intervention) untuk mencapai tujuan operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu
rangkaian peralatan (alat ukur, kerangan, pengendali, dan komputer) dan intervensi
manusia (plant managers, plants operators) yang secara bersama membentuk control
system. Dalam pengoperasian pabrik diperlukan berbagai prasyarat dan kondisi operasi
tertentu, sehingga diperlukan usaha-usaha pemantauan terhadap kondisi operasi pabrik
dan pengendalian proses supaya kondisi operasinya stabil.
1.2 Tujuan Praktikum
1. Menentukan kurva karakterisitik statik pada beban berbeda
2. Melakukan identifikasi sistem untuk menentukan parameter model proses
3. Mempelajari pengaruh nilai parameter pengendali pada respons aliran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
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.
Jenis-jenis variable yang berperan dalam sistem pengendalian, yaitu:
1) Process Variable (PV) adalah besaran fisik atau kimia yang menunjukkan keadaan sistem
proses yang dikendalikan agar nilainya tetap atau berubah mengikuti alur tertentu
(variable terkendali).
2) Manipulated Variable (MV) adalah variable yang digunakan untuk melakukan koreksi
atau mengendalikan PV (variable pengendali).
3) Set Point (SP) adalah nilai variable proses yang diinginkan (nilai acuan).
4) Gangguan (w) adalah variable masukan yang mampu mempengaruhi nilai PV tetapi tidak
digunakan untuk mengendalikan.
5) Variable Keluaran Tak Dikendalikan adalah variable yang menunjukkan keadaan sistem
proses tetapi tidak dikendalikan secara langsung.
Pengendalian proses adalah bagian dari pengendalian automik yang diterapkan di bidang
teknologi proses untuk menjaga kondisi proses agar sesuai dengan yang diinginkan. Seluruh
komponen yang terlibat dalam pengendalian proses disebut sistem pengendalian atau sistem
control. Langkah-langkah sistem pengendalian proses adalah sebagai berikut:
a. Mengukur
Tahap pertama dari langkah pengendalian adalah mengukur atau mengamati nilai variable
proses.
b. Membandingkan
Hasil pengukuran atau pengamatan variable proses (nilai terukur) dibandingkan dengan nilai
acuan (set point).
c. Mengevaluasi
Perbedaan antara nilai terukur dan nilai acuan dievaluasi untuk menentukan langkah atau cara
melakukan koreksi atas perbedaan itu.
d. Mengoreksi
Tahap ini bertugas melakukan koreksi variable proses, agar perbedaan antara nilai terukur dan
nilai acuan tidak ada atau sekecil mungkin.
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.
b) Transmitter atau tranducer: bagian yang menghitung variable proses dan mengubah sinyal
dari sensor menjadi sinyal standar atau menghasilkan sinyal proporsional, seperti:
1 DC voltage 0-5 volt
1 DC current 4-20 mA
1 Pressure 3-15 psi
3. 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).
4. 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).
Pengendalian level bisaanya digunakan untuk mengendalikan aliran air pada ketinggian
tertentu dengan tekanan tertentu pada suatu tabung atau pipa.
2.1 Prinsip Pengendalian
Sensor mengindera variabel proses (suhu,tekanan,level,aliran). Informasi variabel proses
(PV) dari sensor selanjutnya diolah oleh transmitter dan dikirimkan ke pengendali dalam bentuk
sinyal listrik (4-20 mA) atau pneumatik (0,2-1 bar atau 3-15 psi). Dalam pengendali, variabel
proses terukur dibandingkan dengan setpoint (SP). Perbedaan antara keduanya disebut error.
Berdasar besar error, lamanya error, dan kecepatan error, pengendali (controller) melakukan
perhitungan sesuai algoritma kendali untuk menghasilkan sinyal kendali (controller output, u)
yang berupa sinyal listrik atau pneumatik yang dikirimkan ke elemen kendali akhir (final control
element biasanya berupa katup kendali atau control valve). Perubahan ini menyebabkan
perubahan manipulated variable. Jika perubahan manipulated variable dalam arah dan nilai yang
benar, maka variabel proses terukur dapat dijaga pada nilai setpoint.
Pengendalian umpan balik adalah pengendalian yang memakai variabel keluaran sstem
(PV) untuk mempengaruhi masukan (MV) dari sistem yang sama.
Prinsip pengendalian tersebut di atas berlaku umum untuk semua pengendalian proses
umpan balik. Disini terdapat empat fungsi dasar, yaitu: mengukur (measurement),
membandingkan (comparasion), menghitung (compulation, decision, atau evaluation) dan
mengoreksi (correction atau action).
Tabel 1. Empat fungsi dasar pengendalian (reverse acting).
Mengukur Membandingkan Menghitung Mengoreksi
PV
PV dengan SP
Jika PV > SP perkecil sinyal
kendali
Perkecil MV
Jika PV < SP perbesar sinyal
kendali
Perbesar MV
𝑢 = 𝐾𝑐 𝑒𝐾𝑐
𝜏𝑖 ∫ 𝑒𝑑𝑡 + 𝐾𝑐𝜏𝑖
𝑑𝑒
𝑑𝑡+ 𝑢𝑐
Gambar 1. Diagram blok proses pengendalian proses
Keterangan:
C : Variabel Proses (PV) terkendali E : error (=y-r)
Y : Variabel Proses (PV) terukur U : sinyal kendali (controller
output)
R : setpoint (SP) M : manipulated variable (MV)
2.2 Pengendalian Laju Alir
Pengendali Katup Kendali PLANT
gangguan
Sensor & Transmitter
r e u m
c
y
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
konverter, gelombang balok diubah menjadi sinyal tegangan 1-5 V (0-100%). Sinyal ini dikirim
ke pengendali (komputer). Aksi pengendali berjenis berkebalikan (reverse acting). Artinya jika
laju alir bertambah besar, sinyal kendali berkurang dan katup kendali lebih menutup untuk
mengurangi laju alir.
Sinyal kendali dari pengendali (komputer) berupa sinyal tegangan 1-5 V, yang
selanjutnya diubah menjadi sinyal arus 4-20 mA. Oleh konverter sinyal arus diubah menjadi
sinyal pneumatik 0,2-1 bar (3-15 psi). control valve (unit kendali akhir) adalah jenis pneumatik
yang mendapat sinyal pneumatik tersebut.
Dalam pengendalian aliran ini sebagai PV adalah laju alir, MV adalah aliran air masuk,
SP adalah laju alir yang diinginkan, gangguan adalah laju alir keluar sistem. Pengendalian laju
alir memiliki sifat cepat dan banyak noise khususnya untuk aliran turbulen.
Gambar 2. Pengendalian laju alir
Keterangan :
1 : FT (transmitter aliran)
2 : FC (pengendali aliran)
3 : Sensor aliran
4 : Katup Kendali
Karakteristik dinamik lingkar pengendalian laju alir didominasi oleh dinamika elemen kendali
akhir. Juga akibat gesekan stem dapat menimbulkan hysteresis. Faktor linieritas pengendalian
1 2
3 4
laju alir ditentukan oleh karakterisitik katup kendali, tipe instrument ukur laju alir yang dipakai
dan penyempitan dalam pipa.
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Skema Alat
Gambar 1. Diagram alat pengendalian level
Gambar 2. Susunan peralatan
Keterangan Gambar 2 :
1. Bak berisi air
2. Pompa
3. Controlvalve
4. I/P Trandsducer 5. Udara instrumen 6. Manometer
7. Regulator tekanan udara
8. Pengendali luar
9. Panel kendali
10. Computer
11. Rotameter
12. Katup buang manual
13. Sensor aliran jenis turbin
14. Katup solenoid
3.2. Skema Kerja
3.2.1 Periapan
3.2.2 Pengoperasian perangkat keras
Pastikan penampung air telah terisi paling sedikit tiga perempat penuh
Sistem peralatan level telah terhubung secara benar dengan komputer
Pastikan komputer bekerja normal
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.
Nyalakan peralatan CRF dengan menekan tombol daya
Ubah saklar pemilih ke posisi PC. Pompa akan hidup dan mengalirkan air ke dalam tangki
3.2.3 Pengoperasian perangkat lunak
Nyalakan komputer/laptop dan jalankan program level control
Pastikan posisi tombol AUTO/MANUAL pada posisi MANUAL
Pastikan posisi tombol REVERSE/DIRECT pada posisi REVERSE
BUKA katup manual (nomor 12 pada Gambar 1)
Tekan tombol LOOP RUN (berupa panah melingkar) kemudian tekan START sehingga pengendalian mulai berjalan
Atur manipulated variable yang merepresentasikan bukaan katup kendali dengan menggeser horizontal scroll ke kanan hingga 100%
Atur katup buang hingga PV (level) menunjukkan 100%.
3.2.4 Penentuan karakteristik static
3.2.5 Identifikasi system proses dan penentuan parameter kendali
Pastikan posisi tombol AUTO/MANUAL pada posisi MANUAL dan katup solenoida tertutup (off)
Atur manipulated variable yang merepresentasikan bukaan katup kendali dengan menggeser horizontal scroll ke 0%. Tunggu ampai penunjukan tekanan nol
Perbesar manipulated variable ke 10%. Tunggu sampai penunjukkan tekanan konstan
Teruskan memperbesar MV ke 20%, 30%, 40%, 50% dan seterusnya hingga 100%. Catat nilai MV dan tekanan yang diperoleh
Ulangi langkah (2-4) dengan menambah beban proses yaitu membuka katup solenoida
Pastikan posisi tombol AUTO/MANUAL pada posisi MANUAL dan katup solenoida tertutup
Tekan tombol START agar proses berjalan
Atur manipulated variable (MV) hingga PV (level) 50%
Dengan cepat tambahkan nilai MV 10%. Misalnya kalau semula 40% ubah menjadi 50%. Perhatikan perubahan PV yang dihasilkan
Jika sudah konstan, hentikan dengan menekan tombol STOP maka data pengamatan akan masuk ke EXCEL. Simpan dengan data yang diperoleh
Ulangi langkah (2-5) dengan beban proses berbeda yaitu dengan membuka katup solenoida. Setelah selesai tutup kembali katup solenoida
3.2.6 Pengendali Proporsional (P)
3.2.7 Pengendalian Propporsional - Integral (PI)
Masukkan nilai Kc atau PB dari hasil di butir (3.5) dan pastikan SP pada 50 %
Ubah waktu integral (Ti) ke nilai yang sangat besar (misal 100000) dan waktu derivatif ke nol
Geser vertical scroll SP (setpoint) ke posisi 50 % atau dengan cara mengetikkan nilai 50 kemudian tekan ENTER
Ubah posisi tombol AUTO/MANUAL ke posisi AUTO
Tekan tombol START, dan amati indikator MV, PV dan SP. Bila PV sudah stabil atau di sekitar SP lanjutkan ke langkah (6)
Ubah setpoint (SP) ke 70 % dengan mengetikkan angka 70 dan diikuti menekan ENTER
Amati nilai tekanan (PV), apakah bisa mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai tekanan (PV)
Ubah setpoint (SP) kembali ke 50 %, dan tunggu sampai nilai PV stabil dan konstan
Tekan timbol STOP maka data pengamatan akan masuk ke EXCEL. Simpan dengan data yang diperoleh
Tambah gain Kc dua kalinya (misal: semuala 2 menjadi 4) atau atau perkecil PB sebesar setengahnya (misal: semula 50% menjadi 25%). Ulangi langkah (5-9)
Kurangi gain Kc setenganya (misal: semuala 2 menjadi 1) atau atau perbesar PB sebesar dua kalinya (misal: semula 50% menjadi 100%). Ulangi langkah (5-9)
Masukkan nilai Kc atau PB dan τi dari hasil di butir (3.5) dan pastikan SP pada 50 %
Tekan tombol START, dan amati indikator MV, PV dan SP. Bila PV sudah stabil atau di sekitar SP lanjutkan ke langkah (3)
3.2.8 Pengendalian Propporsional - Integral – Derivatif (PID)
Ubah setpoint (SP) ke 70 % dengan mengetikkan angka 70 dan diikuti menekan ENTER
Amati nilai tekanan (PV), apakah bisa mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai tekanan (PV)
Ubah setpoint (SP) kembali ke 50 %, dan tunggu sampai nilai PV stabil dan konstan
Tekan timbol STOP maka data pengamatan akan masuk ke EXCEL. Simpan dengan data yang diperoleh
Ulangi langkah (2-6) dengan matriks variasi
Masukkan nilai Kc atau PB, τi, dan τd dari hasil di butir (3.5) dan pastikan SP pada 50 %
Tekan tombol START, dan amati indikator MV, PV dan SP. Bila PV sudah stabil atau di sekitar SP lanjutkan ke langkah (3)
Ubah setpoint (SP) ke 70 % dengan mengetikkan angka 70 dan diikuti menekan ENTER
Amati nilai tekanan (PV), apakah bisa mengikuti SP. Perhatikan juga adakah osilasi nilai tekanan (PV)
Ubah setpoint (SP) kembali ke 50 %, dan tunggu sampai nilai PV stabil dan konstan
Tekan timbol STOP maka data pengamatan akan masuk ke EXCEL. Simpan dengan data yang diperoleh
Ulangi langkah (2-6) dengan matriks variasi
3.2.9 Penyelesaian
Matikan peralatan seluruhnya dari sumber listrik
Buka katup buang tangki sehingga kosong
Bersihkan tempat kerja sehingga tidak ada sampah, kertas atau barang lain berserakan di sekitar peralatan
BAB IV
DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
4.1.1 Kalibrasi
Gambar. 1 Kurva hubungan antara Waktu Terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 2. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.2 Karakteristik Statik
Gambar 3. Kurva hubungan antara Waktu Terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 4. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
dS
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.3 Proposional
PB : 571 %
Ti : 0 s
Td : 0 s
Gambar 5. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 6. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
dS
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.4 Proposional 2X KC
PB : 285,71 %
Ti : 0 s
Td : 0 s
Gambar 7. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 8. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
dS
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.5 Proposional Integral
PB : 635 %
Ti : 283 s
Td : 0 s
Gambar 9. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 10. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
dS
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.6 Proposional Integral 2X KC
PB : 318 %
Ti : 238 s
Td : 0 s
Gambar 11. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 12. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.7 Proposional Integral Run 11
PB : 1270 %
Ti : 140 s
Td : 0 s
Gambar 13. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 14. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.8 Proposional Integral Run 12
PB : 635 %
Ti : 140 s
Td : 0 s
Gambar 15. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 16. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.9 Proposional Integral Run 13
PB : 318 %
Ti : 140 s
Td : 0 s
Gambar 17. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 18. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.0 Proposional Integral Run 21
PB : 1270 %
Ti : 283 s
Td : 0 s
Gambar 19. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 20. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.11 Proposional Integral Run 22
PB : 635 %
Ti : 283 s
Td : 0 s
Gambar 21. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 22. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.12 Proposional Integral Run 31
PB : 1270 %
Ti : 566 s
Td : 0 s
Gambar 23. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 24. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.13 Proposional Integral Run 32
PB : 635 %
Ti : 566 s
Td : 0 s
Gambar 25. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 26. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.14 Proposional Integral Run 33
PB : 318 %
Ti : 566 s
Td : 0 s
Gambar 27. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 28. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
d S
P (
L/h
)
Waktu (s)
PV SP
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.15 Proprosional Integral Derivatif
PB : 480 %
Ti : 170 s
Td : 43 s
Gambar 29. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 30. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.16 Proprosional Integral Derivatif Run 11
PB : 960 %
Ti : 85 s
Td : 22 s
Gambar 31. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 32. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
an
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.17 Proprosional Integral Derivatif Run 12
PB : 480 %
Ti : 170 s
Td : 22 s
Gambar 33. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 34. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.18 Proprosional Integral Derivatif Run 13
PB : 240 %
Ti : 85 s
Td : 22 s
Gambar 35. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 36. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.19 Proprosional Integral Derivatif Run 41
PB : 960 %
Ti : 85 s
Td : 43 s
Gambar 37. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 38. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.20 Proprosional Integral Derivatif Run 42
PB : 480 %
Ti : 85 s
Td : 43 s
Gambar 39. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 40. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
4.1.21 Proprosional Integral Derivatif Run 43
PB : 240 %
Ti : 85 s
Td : 43 s
Gambar 41. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 42. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
MV
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.22 Proprosional Integral Derivatif Run 71
PB : 960 %
Ti : 85 s
Td : 86 s
Gambar 43. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
Gambar 44. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
4.1.23 Proprosional Integral Derivatif Run 72
PB : 480 %
Ti : 85 s
Td : 86 s
Gambar 45. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
Gambar 46. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
4.1.24 Proprosional Integral Derivatif Run 73
PB : 240 %
Ti : 85 s
Td : 86 s
Gambar 47. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap PV dan SP (L/h)
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200 250 300 350 400
PV
dan
SP
(L
/h)
Waktu (s)
PV SP
Gambar 48. Kurva hubungan antara Waktu (s) terhadap MV (%)
4.2 Pembahasan
4.2.1 Oleh Muhammad Naufal Syarief (141411019)
Tujuan dari pengendalian proses adalah mempertahankan nilai variable
proses(PV) agar sama dengan nilai yang dikehendaki (set Point). Akan tetapi tujuan tersebut
hanya sebagian kecil dapat terpenuhi karena keterbatasan operasi dan kemampuan sistem
pengendalian. Peranan pengendalian dalam pabrik kimia mencakup tiga kelompok yaitu
keamanan, kehandalan operasi, dan keuntungan ekonomi.
Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pengendalian aliranm dalam
pengendalian aliran ini laju alir sebagai Process Variable (PV), aliran air masuk sebagai
Manipulated Variable (MV), alir yang diinginkan sebagai SetPoint dan gangguan adalah laju
alir keluar sistem..Transmiter yang digunakan dilengkapi dengan sensor, sensor yang
digunakan berupa turbin putaran turbin berbanding lurus dengan laju alir. Sinyal listrik yang
dihasilkan sensor turbin berupa gelombang, gelombang balok yang dihasilkan diubah
menjadi sinyal tegangan 1-5 V (0-100%). Sinyal ini dikirim ke pengendali (komputer). Aksi
pengendalian aliran ini berjenis berkebalikan (reverse acting), jika laju alir bertambah besar,
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250 300 350 400
MV
(%
)
Waktu (s)
sinyal kendali berkurang dan katup kendali lebih menutup untuk mengurangi laju alir. Sinyal
kendali dari pengendali (komputer) berupa sinyal tegangan 1-5 V, yang selanjutnya diubah
menjadi sinyal arus 4-20 mA. Oleh konverter sinyal arus diubah menjadi sinyal pneumatik
0,2 -1 bar (3-15 psi). Control valve pneumatik yang mendapat sinyal pneumatik tersebut
dapat kita kendalikan melalui kompuuter (sinyal pengendali).
Sebelum menentukan P,PI dan PID terlebih dahulu melakukan identifikasi sistem proses
yang bertujuan menentukan steady- state gain(Kp) untuk menentukan sensitifitas respon,
Time constant (τp) untuk menentukan kecepatan respons dan Dead time (Ɵp) untuk
menentukan besar tundaan respons. Untuk mengidentifikasi sistem proses digunakan metode
kurva reaksi dengan metode Smith, didapatkan nilai τd = 0.03s, θp = 85,57s dan Kp = 0,0002
Dan kemudian dihitung menggunakan metode Ziegler-Nichols untuk menentukan Kc,ti dan
td untuk digunakan pada penelaan pengendali.
Dari grafik yang dihasilkan pada pengendalian proposional, offset yang dihasilkan
semakin besar dan stabil tetapi pada dengan penambahan Kc atau pengurangan PB offset
cenderung lebih kecil,responnya semakin cepat namun terjadi error yang tinggi dan tidak stabil.
Waktu integral dapat menghilangkan offset tetapi respon cenderung lambat sedangkan waktu
derivative menyempurnakan kelemahannya karena dapat mempercepat respon, menambah
kestabilan akan tetapi pengendalian PID sangat peka terhadap gangguan (noise). Dari praktikum
yang telah dilakukan dapat diketahu jenis pengendalian yang cocok untuk pengendalian aliran
adalah jenis Proposionan Integral(PI), karena aliran lebih stabil, dapat memperceat respons dan
gangguan yang dihasilkan pun tidak banyak.
4.2.2 Nadya Rimadanti (141411020)
Percobaan kali ini berjudul pegendalian aliran. Pengendalian aliran ini bertujuan untuk
menjaga laju alir fluida untuk suatu proses tetap sesuai dengan nilai yang diharapkan (set
point, SP). Parameter pengendali yang diamati dalam praktikum ini ada 3 jenis, yaitu
pengendalian proporsional (P), pengendalian proporsional Integral (PI), dan pengendalian
proporsional Integral Derivatif (PID). Dari pengamatan yang diperoleh pada pengendalian
flow, didapat suatu unit proses berupa pipa-pipa yang merupakan unit/elemen tempat proses
laju alir (flow) tersebut berlangsung yang akan dikendalikan. Variabel yang akan dikendalikan
dalam unit ini disebut dengan variabel proses terkendali (Process Variable atau disingkat
dengan PV) dengan besaran flow (Liter/jam). Sedangkan variabel yang masuk ke dalam unit ini
adalah adalah variabel pengendali atau Manipulated Variable (MV) dengan besaran flow umpan
masuk yang digunakan untuk mengendalikan atau mempertahankan keadaan proses. Sementara
itu, unit pengukuran yang digunakan berupa Flow sensor transmiter yang berfungsi untuk
mengukur variabel proses (PV) dalam besaran flow yang diubah menjadi variabel sinyal
pengukuran yang berupa sinyal elektrik (arus listrik). Dalam unit pengukuran ini terdapat alat
pengukuran, yaitu flowmeter. Nilai dari flowmeter akan diterjemahkan oleh flow sensor
transmiter menjadi sinyal listrik arus standar (4 – 20 mA).
Variabel pengukuran dari unit proses yang berupa sinyal listrik (variabel sinyal
pengukuran) tersebut diberikan kepada supply enconditioning unit (unit kendali) yang berupa
CRL proses control untuk dibandingkan dan dievaluasi. Unit ini merupakan otak dari sistem
pengendalian proses. Pembandingan disini artinya membandingkan antara pengamatan variabel
proses (nilai terukur) dengan nilai set point atau nilai variabel proses yang diinginkan (nilai
acuan). Selisih antara set point dan nilai variabel proses terkendali (PV) disebut error (e).
Kemudian unit pengendali atau supply
enconditing akan mengevaluasi besar, lama, dan kecepatan nilai error dan mengirim variabel
sinyal kendali berupa sinyal elektrik untuk mengoreksi atau melakukan tindakan. Sinyal ini
akan diteruskan kepada I/P tranducer yang merupakan unit pengubah dan berfungsi sebagai
pengubah sinyal dari sinyal elekrik (variabel sinyal kendali) menjadi sinyal pneumatic (variabel
kendali). Sinyal pneumatik tersebut kemudian disalurkan kepada Unit Kendali Akhir (Final
Control Valve) yang akan melakukan tindakan akhir sesuai dengan keputusan dan perintah dari
unit kendali. Unit ini berupa katup kendali (control valve). Sinyal pneumatik tersebut
memerintahkan control valve untuk memperbesar atau memperkecil bukaan valve. Semua hal
rangkaian proses pengendalian aliran tersebut bertujuan untuk
mendapatkan nilai variabel proses, yaitu aliran yang diinginkan dengan membandingkannya
dengan nilai yang diinginkan (set point) atau dengan kata lain mempertahankan nilai variabel
proses agar sama dengan nilai acuan atau setidaknya nilai varibel proses tersebut berada di
sekitar nilai acuan dalam batas-batas toleransi, tidak berbeda jauh dengan pustaka acuan. Hal ini
adalah untuk kebutuhan operasi agar berada pada kondisi yang diinginkan.
Pengendalian nilai PV ini dapat dilakukan untuk mengatur bukaan control valve yang
menyatakan besaran nilai Manipulated Variable (MV) sebagai besaran laju alir yang masuk
kedalam sistem pengendalian aliran. MV dapat diatur melalui sistem kendali dari komputer dan
memiliki pengaruh terhadap besarnya nilai PV. Valve yang digunakan menggunakan aksi
berlawanan (reverse acting), hal ini dapat diketahui dari kinerja valve yang mengatur besaran
aliran agar mendekati nilai SP dengan prinsip yang berlawanan. Dengan kata lain ketika
laju alir melebihi nilai SP maka valve akan menutup untuk mengurangi laju aliran.
Begitupun sebaliknya, ketika laju alir kurang dari nilai SP maka valve akan membuka dan
memperbesar laju aliran.
Dalam pengendalian proporsional (P), set point diatur sebesar 50 L/jam, waktu integral
(τi) sebesar 0 dan waktu derivatif (τd) sebesar 0. Semakin besar waktu integral , maka
pengaruh integral waktu akan semakin kecil. Berdasarkan grafik pengendalian proporsional
yang didapat offset bernilai tinggi karena stabilitas aliran air dan menghasilkan error yang
tinggi. Offset dapat diperkecil dengan melakukan penambahan pengendalian integral, tetapi
penambahan tersebut akan memperlambat respon dan memperbesar time delay. Terlihat
pada grafik pengendalian proporsional, pengendalian lambat, stabil dan memiliki gangguan.
Dalam pengendalian proporsional-integral (PI), set point diatur sebesar 50 L/jam,
waktu integral dijadikan paramter pengukuran yang menentukan pembacaan data. Tujuan dari
waktu integral ini untuk memantu menghilangkan offset, dan mempengaruhi pengendalian
sistem menjadi lebih cepat sehingga diharapkan nilai PV mendekati SP. Terlihat pada
grafik pengendalian proporsional Integral (PI), stabilitas aliran cenderung lebih baik
dibandingkan pengendalian proporsional, respon lebih cepat dikarenakan waktu integral diatur
lebih kecil.
Dalam pengendalian proporsional integral derivatif (PID), set point diatur sebesar
50 L/jam, waktu integral dan waktu derivatif ditambahkan. Namun penggunaan
pengendalian derivatif tidak menghilangkan offset sehingga error menjadi lebih besar, respon
pembacaan lebih stabil dan cepat. Penggunaan pengendalian derivatif meningkatkan
kepekaan terhadap pembacaan gangguan sehingga pengendalian ini kurang efektif karena
menghasilkan osilasi yang lebih besar. Penggunaan pengendalian jenis proporsional integral
lebih efektif digunakan sebagai pengendalian aliran karena aliran lebih stabil, dapat
mempercepat respon dan gangguan yang dihasilkan pun tidak banyak.
4.2.3 Novita Deni (141411021)
Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pengendalian aliran yang bertujuan untuk
menentukan kurva karakteristik statik pada beban berbeda, melakukan identifikasi sistem untuk
menentukan parameter model proses dan mempelajari pengaruh nilai parameter pengendali pada
respons aliran. Namun, tujuan idealnya yaitu mempertahankan nilai variabel proses pada aliran
agar sama dengan nilai yang diinginkan (setpoint). Pengendalian aliran ini dapat diamati melalui
grafik yang dihasilkan dari tiga parameter pengendali yaitu pengendali proporsional (P),
pengendali proporsional integral (PI) dan pengendali proporsional integral derivatif (PID).
Dalam pengendali aliran ini hal-hal yang dikendalikannya adalah laju alir sebagai Process
Variable, laju aliran masuk sebagai Manipulated Variable yang dikendalikan melalui komputer,
laju alir yang diinginkan sebagai Setpoint, dan laju alir keluar sistem sebagai gangguan. Aksi
pengendali yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu jenis aksi yang berlawanan (Reverse
acting). Pengendali laju alir memiliki sifat cepat dan banyak noise khususnya untuk aliran
turbulen.
Unit pengukuran yang digunakan berupa Flow sensor transmiter yang berfungsi untuk
mengukur variabel proses (PV) dalam besaran flow yang diubah menjadi variabel sinyal
pengukuran yang berupa sinyal elektrik (arus listrik). Dalam unit pengukuran ini terdapat alat
pengukuran, yaitu flowmeter. Nilai dari flowmeter akan diterjemahkan oleh flow sensor
transmiter menjadi sinyal listrik arus standar (4 – 20 mA).
Sebelum mengamati pengendalian aliran proporsional, terlebih dahulu dilakukan
identifikasi sistem proses untuk mengetahui parameter model proses. Dari identifikasi proses
tersebut dapat diketahui nilai Kp sebesar 0,0002 θp sebesar 85,57s dan td sebesar 0,03s dengan
menggunakan metode Smith. Kemudian nilai PB , ti dan td di cari untuk menentukan parameter
P,PI dan PID dengan menggunakan persamaan Ziegler-Nichols. Stelah itu, dilakukan
pengendalian Proporsional(P) dengan PB yang telah dihitung dari parameter proses dan
diperoleh harga PB yaitu 571, setpoint diatur menjadi 50L/jam dengan waktu integral dan
derivaif adalah nol. Berdasarkan grafik pengendalian proporsional dapat dilihat bahwa semakin
besar PB maka offset yang dihasilkanpun semakin besar dan stabil. Tetapi, pada gambar 7 dapat
dilihat bahwa dengan penambahan Kc atau pengurangan PB menjadi setengahnya membuat
offset tersebut cenderung lebih kecil, responsnya semakin cepat namun terjadi error yang tinggi
dan tidak stabil.
Dalam pengamatan pengendalian proporsional integral (PI), setpoint diatur sebesar
50L/jam, waktu integral dijadikan parameter pengukuran yang menentukan pembacaan data
yang tujuannya untuk menghilangkan offset dan mempengaruhi pengendalian sistem menjadi
lebih cepat sehingga diharapkan nilai PV mendekati SP. Terlihat dari beberapa gambar
pengendalian integral, Nilai offset hampir dikatakan tidak ada karena offset yang dihasilkan
sangat kecil , sehingga offset dinyatakan tidak ada dan error yang dihasilkanpun kecil. Pada unit
pengendalian PI ini, nilai PV bisa mengikuti nilai setpoint yang diinginkan. Dapat dilihat dari
gambar yang memiliki nilai ti kecil, responsnya semakin cepat namun cenderung tidak stabil,
namun pada saat ti diperbesar maka aliran menjadi stabil.
Dalam pengendalian proporsional integral derivatif (PID), setpoint diatur pada 50 L/h,
waktu integral dan waktu derivatif ditambahkan. Pada pengendali PID ini, offset tidak
dihilangkan namun respons semakin cepat, lebih stabil, namun menjadi peka terhadap gangguan
(noise). Terlihat pada Gambar 47 bahwa semakin tinggi nilai derivatifnya responsnya semakin
cepat, lebih stabil namun sangat peka terhadap gangguan (noise).
Menurut literatur, semakin besar PB maka offset yang dihasilkan semakin besar tetapi
cenderung stabil. Namun, semakin kecil PB maka PV akan lebih dekat dengan SP (setpoint)
tetapi cenderung tidak stabil. Waktu integral dapat menghilangkan offset tetapi respons
cenderung lambat sedangkan waktu derivatif menyempurnakan kelemahannya karena dapat
mempercepat respons, menambah kestabilan namun pengendali PID ini sangat peka terhadap
gangguan (noise).
Dari ketiga pengendali tersebut, dapat disimpulkan bahwa pengendali yang efektif
digunakan pada pengendalian aliran yaitu pengendalian jenis Proporsional Integral (PI) karena
aliran lebih stabil, dapat memperceat respons dan gangguan yang dihasilkan pun tidak banyak.
4.2.4 Oktavia Reni N. (141411022)
Pada praktikum kali ini adalah proses pengendalian aliran pada suatu proses dengan
tujuan mengendalikan system aliran dan mempelajari pengaruh nilai parameter pengendali pada
respon aliran pada suatu proses. Prinsip kerja dari proses ini adalah mengendalikan laju alir air
masuk agar laju alir cairan sesuai set point yang diinginkan. Jenis pengendali yang digunakan
adalah pengendali kontinyu yang dapat berupa pengendali propotional (P), pengendali
propotional integral (PI) danpengendali propotional integral derivatif (PID).
Dalam praktikum ini laju alir yang merupakan proses variable (PV) harus dikendalikan
agar sesuai dengan kondisi proses yang dikehendaki. Cara mengendalikan PV yaitu dengan
menjaga laju alir masuk ke dalam system yang merupakan manipulated variable (MV), mengatur
MV menggunakan control valve yang mempunyai aksi berlawanan (reverse acting). Control
valve dapat diatur melalui system pengendalian yang ada dikomputer. Aksi valve yang
merupakan reverse acting yang berarti mempunyai prinsip kerja mengatur besaran aliran yang
mendekati set point (SP) dengan berlawanan. Yaitu jika laju alir (PV) melebihi SP sinyal kendali
yang terhubung dengan system kendali akan memerintahkan valve untuk mengurangi laju alir,
dan sebaliknya jika PV kurang dari SP maka valve akan terbuka dan memperbesar laju alir.
1. Parameter Pengendali Proportional (P)
Pada pengendalian proportional, SP yang ditetapkan adalah 50L/h, nilai Proportional
Band (PB) yang dimasukkan sebesar 571, nilai waktu integral (τi) dimasukkan 100000 dan
waktu derivatif (τd) sebesar 0. Semakin besar waktu integral, respons menjadi semakin lambat
tetapi semakin stabil.
Dari grafik pengendalian Proporsional (P) hasil praktikum didapat bahwa stabilitas aliran
rendah yang menyebabkan nilai offset tinggi. Nilai Offset yang tinggi kemungkinan disebabkan
oleh nilai PB yang dimasukkan kedalam parameter pengendali. Nilai PB yang dimasukkan
sebesar 571 sedangkan nilai PB yang seharusnya dimasukkan berada pada rentang 50 – 200.
Nilai PB yang besar menyebabkan respon cepat tetapi semakin tidak stabil.
2. Parameter Pengendali Proportional – Integral (PI)
Pada pengendalian proportional – integral, nilai SP yang digunakan tetap sama pada
50L/h sedangkan nilai PB adalah 635, dan nilai waktu integral (τi) 283 s. Pemberian waktu
integral yang tinggi dapat menyebabkan respons menjadi semakin lambat tetapi semakin stabil.
Dalam praktikum ini dilakukan berbagai macam variasi pada tiap run nya seperti
penambahan gain Kc menjadi dua kalinya, serta nilai PB dan τi dimasukkan 2x dan 0,5x nya.
Dari grafik pengendalian Proporsional – Integral (PI) hasil praktikum didapat PV dapat
mengikuti SP, dan penggunaan τi dalam pengendalian menyebabkan system stabil dengan respon
yang agak lamban serta gangguan yang ada dalam aliran cenderung sedikit (kecil).
3. Parameter Pengendali Proportional – Integral – Derivatif (PID)
Pada pengendalian proportional – integral – Derivatif, nilai SP yang digunakan tetap
sama pada 50L/h sedangkan nilai PB adalah 480, nilai waktu integral (τi) 170s, dan nilai waktu
derivatif (τd) adalah 43. Pemberian waktu derivatif tidak menghilangkan offset, mempercepat
respond dan membuat system lebih stabil. Tetapi penambahan waktu derivatif dapat membuat
system menjadi lebih peka terhadap gangguan.
Dalam praktikum ini dilakukan berbagai macam variasi pada tiap run nya seperti
penambahan gain Kc menjadi dua kalinya, serta nilai PB dan τi dimasukkan 2x dan 0,5x nya.
Dari grafik pengendalian Proporsional – Integral – Derivatif (PID) hasil praktikum didapat
penggunaan PB, τi, dan τd membuat system menjadi tidak stabil dengan respon yang cepat.
Kestabilan system dicapai dengan waktu yang sedikit lama.
BAB V
SIMPULAN
5.1 Simpulan
Jenis parameter yang paling tepat untuk pengendalian aliran adalah Proposional
Integral
Pada pengendalian aliran penambahan Td menghasilkan osilasi. Semakin besar nilai
Td maka semakin besar pula nilai osilasi yang terjadi dan semakin besar pula offset
Daftar Pustaka
Heriyanto (2010). Pengendalian Proses. Jurusan Teknik Kimia, Bandung: POLBAN
Murni. Pengendalian Level. 2013. http://serbamurni.co.id/2013/12/laoran-
praktikum-pengendalian-level.html
Wade, H.L. (2004). Basic and Advanced Regulatory Control: System Design and
Application. Ed. 2,ISA,NC.
LAMPIRAN
1. Penentuan Parameter Proses
t1= 85,58 s t2-t1 = (85,6 - 85,58)s
t2= 85,6 s = 0,02 s
- τd = 1,5(t2-t1) = 1,5 (0,02s) = 0,03 s
- θp = t2- τp = 85,6 s - 0,03s = 85,57 s
- Kp = ΔPV/ΔMV = (85,6 - 85,58)/10 = 0,002
2. Penentuan parameter pengendali Proporsional
Kc = τp
Kp 𝑥 θp =
0,03s
0,002 x 85,57 s = 0,175
PB = 100
Kc =
100
0,175 = 571
Gain Kc ditambah 2 kalinya
PB = 100
2 x Kc =
100
2 x 0,175 = 285,71
3. Penentuan parameter pengendali Proporsional Integral
Kc = 0,9 𝑥 0,175 = 0,1575
PB = 100
Kc =
100
0,1575 = 635
τi = 3,3 x θp = 3,3 x 85,57s = 283 s
Gain Kc ditambah 2 kalinya
PB = 100
2 x Kc =
100
2x 0,1575 = 318
τi = 3,3 x θp = 3,3 x 85,57s = 283 s
Run 11
2PB = 2 x 365
PB = 1270
0,5 τi = 0,5 x 283
τi = 140 s
Run 12
PB = 635
0,5 τi = 0,5 x 283
Run 13
0,5PB = 0,5 x 365
PB = 318
0,5 τi = 0,5 x 283
τi = 140 s
Run 21
2PB = 2 x 365
PB = 1270
τi = 283s
Run 22
PB = 635
τi = 283s
Run 31
2PB = 2 x 635
PB = 1270
τi = 140 s
2τi = 2x 283
τi = 566 s
Run 32
PB = 635
2τi = 2x 283
τi = 566 s
Run 33
0,5PB = 0,5 x 635
PB = 318
2τi = 2x 283
τi = 566 s
4. Penentuan parameter pengendali Proporsional Integral Derivatif
Kc = 1,2τp
Kp 𝑥 θp =
1,2 x 0,03s
0,002 x 85,57 s = 0,210
PB = 100
Kc =
100
0,210 = 480
τd = 0,5 x θp = 0,5 x 85,57s = 43s
τi = 2 x θp = 2 x 85,57s = 170s
Run 11
2PB = 2 x 480
PB = 960
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
0,5 τd = 0,5 x 43s
τd = 22 s
Run 12
PB = 480
τi = 170 s
0,5 τd = 0,5 x 43s
τd = 22 s
Run 13
0,5PB = 0,5 x 480
PB = 240
Run 41
2PB = 2 x 480
PB = 960
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
τd = 43 s
Run 42
PB = 480
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
0,5 τd = 0,5 x 43s
τd = 43 s
Run 43
0,5PB = 0,5 x 480
PB = 240
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
0,5 τd = 0,5 x 43s
τd = 22 s
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
τd = 43 s
Run 71
2PB = 2 x 480
PB = 960
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
2τd = 2 x 43 s
τd = 86 s
Run 72
PB = 480
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
2τd = 2 x 43 s
τd = 86 s
Run 73
0,5PB = 0,5 x 480
PB = 240
0,5 τi = 0,5 x 170s
τi = 85 s
2τd = 2 x 43 s
τd = 86 s