Sistem Kendali Digital(Otomasi)

  • View
    83

  • Download
    9

Embed Size (px)

DESCRIPTION

penjelasan mengenai sistem kendali elektrik berbasis digital

Text of Sistem Kendali Digital(Otomasi)

SISTEM KONTROL DIGITAL

Diajukan untuk memenuhi tugas Kapita Selekta semester ganjil Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung

Oleh:Muhammad Temmy H.11-2011-009

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI NASIONALBANDUNG2014

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPerkembangan kebutuhan listrik di dunia kian tahunn kian meningkat di mana penggunaan peralatan listrik di dunia pun semakin tinggi, dari mulai peralatan listrik kecil hingga peralatn listrik industry, oleh karena itu di butuhkan suatu control agar dapapt mengatur segala hal yang akan di kerjakan dengan menggunakan switch dan relay dll.Di dunia listrik modern ini perkembangan system control makin maju perkembangan , sekarang control sudah bersifat digital , atau biasa di sebut system control digital yang penggunaannya banyak memberikan kemudahan kepada user, dengan menggunakan software pengendalian peralatan listrik menjadi lebih mudah dan cepat hingga dapapt meningkatkan efisien dalam suatu proses pengerjaan atau pengendalian.Pada industriindustri modern maupun industri menengah yang sedangberkembang, banyak ditemukan sistem kontrol untuk mengendalikan berbagai macam peralatan yang dapat dioperasikan secara otomatis. Hanya dengan menekan tombol, alat sudah dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Dengan demikian, pekerjaan akan lebih cepat dan efisien. Hasil yang dicapai juga sesuai dengan keinginan. Salah satu peralatan industri yang dioperasikan secara otomatis adalah alat pencampur cat (mixing paint) pada industri otomotif, pengemasan oli,12 minuman kaleng dan lain sebagainya. Yang paling sederhana adalah kontrol pada pengisian BBM di SPBU. Sekarang ini sudah tidak ada lagi pengisian yang menggunakan kontrol manual untuk pengisian. Sebagian besar sudah menggunakan kontrol digital. Water meter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur besarnya aliran air didalam pipa. Pembuatan sistem kontrol ini mengambil konsep menyerupai sistem kontrol pada pengisian bahan bakar di SPBU. Dengan menekan keypad, akan secara otomatis cairan dapat keluar sesuai dengan yang diharapkan. Misalnya kita menginginkan keluaran 1 liter, maka dengan menekan tombol keypad 1 dan enter, cairan akan keluar sebanyak 1 liter dengan tampilan debit cairan dan keluaran pada tampilan LCD. Bentuk sistem kontrol ini dibuat dengan konsep yang sederhana, murah, tetapi tidak mengurangi tingkat keakuratan pada prosesnya. Sistem kontrol fluida ini menggunakan pompa sebagai tenaga untuk menyedot air, sebuah water meter yang dimodivikasi sebagai pendeteksi debit air dan sensor kendali, dan kendali berbasis mikrokontroler sebagai pusat pemroses dengan tampilan LCD sebagai monitor.Dengan demikian saya akan membahas system control digital pada makalah ini. Yang bertujuan untuk menyelesaikan salah satu matakuliah kapita selekta dan untuk mengetahui tentang system control digital.

1.2 Maksud dan TujuanTujuan penulisan adalah:1. Untuk menyelesaikan salah tugas Kapita Selekta pada semester ganjil 2014.2. Untuk mengetahui tentang Sistem Kontrol Digital.

1.3 Rumusan MasalahRumusan masalah yang diajukan adalah system control digital.

1.4 Metode dan Teknik Penulisan1.4.1 MetodeMetode yang digunakan adalah analitik deskriptif, karena penulisan ini bertujuan untuk mendeskripsikan data yang diperoleh baik dari berbagai rujuan kemudian ditarik kesimpulan.

1.4.2 Teknik Pengumpulan DataTeknik yang digunakan dalam mengumpulkan data adalah studi kepustakaan

1.5 Sistematika PenulisanPenulisan tugas kali ini terbagi atas empatbab. Dimulai dengan pendahuluan sebagai bab pertama memuat latar belakang, maksud dan tujuan, rumusan masalah, metode dan teknik pengumpulan data serta sistematika penulisan.Selanjutnya, pada bab dua dijabarkan tentang sistem kontrol digital menyangkut definisi system control digital, sejarah system control digital, , komponen system control digital, proses system, control digital, kelistrikan dari system control digital.Pada bab tiga akan dijabarkan tentang pengaruh system control digital seperti kelebihan dan kukurangan serta dampak dari system control digital.Bab empat yang berisi tentang analisis dan kesimpulan yang didapat.

BAB IISISTEM KONTROL DIGITAL

2.1 Definisi Sistem Kontrol DigitalSistem Kontrol Digital (Digital Control System) adalah cabang sistem kontrol dengan proses dalam kawasan waktu kontinyu yang dihubungkan dengan kontroler berupa kontroler digital sebagai elemen kontrol yang mengendalikan sistem dan melakukan komputasi waktu diskrit. Tergantung pada persyaratan, kontroler digital dapat berbentuk mikrokontroler dan ASIC untuk komputer desktop standar. Karena komputer digital adalah sistem diskrit, maka Transformasi Laplace yang digunakan dalam sistem kontrol diganti dengan Z-transform. Oleh karenanya, Anda harus memahami mengenai konsep waktu kontinyu dan konsep waktu diskrit.Juga komputer digital memiliki presisi yang terbatas (Lihat kuantisasi) perawatan ekstra yang diperlukan untuk memastikan kesalahan dalam koefisien, A / D konversi, D / A konversi, dll tidak menghasilkan efek yang tidak diinginkan atau direncanakan. Penerapan kontrol digital mudah dapat dilakukan saat digunakan dalam bentuk umpan balik. Sejak penciptaan komputer digital pertama di awal 1940-an harga komputer digital telah menurun tajam. Alasan ini adalah salah satu alasan banyaknya penerapan sistem kontrol digital untuk pengendalian sistem kontrol. Alasan lainnya :Flexibile: mudah untuk mengkonfigurasi dan mengkonfigurasi ulang melalui perangkatlunak* Scalable: program dapat diatur disesuaikan dengan batas-batas memori atau ruang penyimpanan tanpa biaya tambahan* Adaptable: parameter program dapat berubah dengan waktu* Statis operasi: komputer digital jauh lebih rentan terhadap kondisi lingkungan daripada kapasitor dan induktor

2.2 Sejarah System Kontrol DigitalPerkembangan instrumentasi dan sistem kontrol yang dimulai tahun 1930 hinggasaat ini, dipengaruhi dua factor, yaitu ; kebutuhan pemakai dan kemajuan teknologi. Kebutuhan pemakai dalam menangani proses yang semakin rumit dan besar ini akan menuntut peningkatan teknologi sistem kontrol. Dalam mengatasi hal ini maka pemilik pabrik (owner) berusaha lebih meningkatkan sistem otomatisasi pada pabrik untuk tujuan optimasi pengoperasian pabrik. Sesuai dengan kebutuhan pemakai ini, maka para pemasok (vendor) peralatan instrumentasi dan kontrol menawarkan sistem yang terintegrasi antara pemantauan, pengontrolan, serta sistem peyimpanan dan pengambilan data.Kemajuan teknologi dalam bidang elektronika juga merupakan faktor yang menentukan cepatnya perkembangan instrumentasi dan sistem kontrol. Pada masa sebelum tahun 70-an, instrumentasi pneumatik yang menggunakan teknologi flapper-nozzle, tubing tembaga dengan angin instrument merupakan instrumentasi yang tergolong teknologi tinggi pada saat itu. Perkembangan transistor dan rangkaian analog yang terintegrasi pada awal tahun 70-an menghasilka kemampuan dan meningkatkan kehandalan instrumentasi dan sistem control elektronik. Kemajuan ini mengakibatkan instrumentasi dan sistem kontrol dengan teknologi elektronik analog dapat menggantikan teknologi pneumatik. Perkembangan teknologi komputer digital yang didukung oleh perkembangan yang pesat di bidang mikro-elektronika (microprocessor) di pertengahan tahun 70-an telah memberikan dampak yang positif dan nyata pada instrumentasi dan sistem control pada industri proses, termasuk pula di industri pengolahan minyak dan gas bumi serta industri kimia. Perkembangan teknologi ini mengakibatkan instrumentasi dan sistem kontrol berbasis teknologi digital dapat menggantikan teknologi elektronik analog pada banyak penerapannya. Sejalan dengan ditemukannya komponen elektronik yang berkemampuan tinggi sebagai perangkat keras (hardware) dan diikuti pula dengan perkemangan perangkat lunak (software) yang demikian majunya, telah melahirkan konsep-konsep baru di dalam dunia instrumentasi dan sistem kontrol. Sistem baru ini berkembang sangat pesat dan dikenal sebagai teknologi Programmable Logic Controller (PLC) danDistributed Control System(DCS).Pada awal tahun 80-an, perkembangan teknologi microprocessor sangat cepat dan diikuti dengan perkembangan perangkat lunak serta operating system UNIX yang semakin maju, maka diikuti juga dengan perkembangan teknologi DCS berbasis operating system UNIX.Pada awal tahun 90-an setelah diluncurkan operating system berbasis Windows dan didukung dengan perkembangan teknologi microprocessor dengan kemampuan lebih besar, maka teknologi DCS memasuki babak baru yang luar biasa dalam dunia instrumentasi dan sistem kontrol yaitu DCS berbasis Windows. Operator console yang sebelumnya menggunakan special computer/monitor digantikan dengan Personal Computer (PC).Selanjutnya pada akhir tahun 90-an, teknologi instrumentasi dan sistem control berbasis DCS memasuki era baru yaitu Open Network Technology (teknologi dimana sub-system DCS dapat terhubung secara langsung dengan jaringan DCS tanpa menggunakan Gateway sebagai network converter) dengan menggunakan Ethernet (TCP/IP) sehinga memudahkan mengimplementasikan aplikasi seperti ; PIMS (Plant Information Management System), KMS (Knowledge Management System), Enhanced Regulatory Control (ERC), Advanced Process Control (APC), Plant Optimization dan lain-lain.

2.3 Sistem Kontrol Digital2.3.1 Definisi kontrol DigitalSistem Kontrol Digital adalah susunan komponen-komponen fisik yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga dapat memerintah, mengarahkan atau mengatur diri sendiri atau sistem yang lain dalam ranah diskrit. Sinyal digital yang membentuk sistem digital di sampling / dimodelkan berdasarkan waktu yang jumlahnya tak terhingga sehingga menghasilkan sebuah sinyal diskrit dan lebih mudah untuk dimodelkan secara matematisnya. Biasanya maksud dari sistem pengendalian adalah menetapkan atau mendefinisikan keluaran dan masukan. Penggunaan sistem kontrol