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 ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

BANDUNG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan 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 industri–industri modern maupun industri menengah yang sedang

berkembang, 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 Tujuan

Tujuan penulisan adalah:

1. Untuk menyelesaikan salah tugas Kapita Selekta pada semester ganjil 2014.

2. Untuk mengetahui tentang Sistem Kontrol Digital.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diajukan adalah system control digital.

1.4 Metode dan Teknik Penulisan

1.4.1 Metode

Metode 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 Data

Teknik yang digunakan dalam mengumpulkan data adalah studi kepustakaan

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan 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 II

SISTEM KONTROL DIGITAL

2.1 Definisi Sistem Kontrol Digital

Sistem 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 Digital

Perkembangan instrumentasi dan sistem kontrol yang dimulai tahun 1930

hingga

saat 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) dan

Distributed 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 Digital

2.3.1 Definisi kontrol Digital

Sistem 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 digital sangat banyak misalnya pada dunia robotika dan

industri.

            Dalam hal ini, sistem kontrol adalah suatu hal yang sangat penting.

Dalam  perkembangan di abad keduapuluh, era teknologi digital menjadi

sangat populer dan  meliputi banyak aspek. Hampir segala sistem dapat

didigitasi dan dan perkembangan  perancangan sistem menjadi harus

disesuaikan. Konsep pengontrolan

2.3.2 Pemanfaatan system control digital

penanak nasi, sistem otomatis ini sudah mulai masuk kerumah.

Berbagai peralatan rumah tangga sekarang sudah berbasis otomatis.

Sistem otomatis dalam keseharian juga banyak di pergunakan misalnya

dalam bidang komunikasi, transportasi, industri jasa, industri kimia dan

lain lain.

Alat otomatis ini sudah masuk kerumah, seperti contoh disebutkan

diatas. Beberapa produk otomatis ini sudah menjadi kebutuhan dasar

dalam suatu rumah tangga misalnya suatu perangkat televisi yang

dilengkapi dengan remote control. Dengan mudah kita dapat beralih dari

saluran satu stasion televisi ke stasion lainnya. Sembari bermalasan

bergolek didepan televisi kita dapat mengatur besar kecilnya volume,

constrast nya gambar, dan sebagainya.

Kemudian kalau kita berjalan sedikit dari ruang keluarga ke dapur,

disana kita akan menjumpai berbagai macam produk otomatis ini. Dapur

yang dulunya identik dengan kayu bakar, kemudian kita menggunakan

bahan bakar minyak, terus digantikan oleh gas dan listrik. Sekarang ada

dapur yang sudah menggunakan gelombang pendek untuk memasak.

Produk ini juga merupakan produk otomatis. Dahulu, bahan makan

diawetkan dengan cara pengeringan, pengasinan, pemanisan, dan

pengasapan. Dengan ditemukannya lemari es, pengawetan bahan makan

sekarang sudah berubah dengan cara pembekuan. Sehingga kesegaran

bahan makanan dapat dijaga dalam waktu lama.

Dalam bidang komunikasi, telepon, produk pertama dari

penggunaan otomatis ini adalah switching. Switch mekanik otomatis

pertama sekali diperkenalkan pada akhir abad 19 dengan konsep yang

sangat sederhana. Switch modern didasarkan pada digital computer

canggih yang dapat menjalankan fungsi seperti mengamati ribuan jaringan

telpon, menentukan jaringan mana yang dilayani, menyimpan nomor yang

akan di panggil, menyusun hubungan yang diperlukan, mengirim signal

untuk membunyikan bel ke nomor yang dituju, memonitor selama proses

tersambung, dan memutuskan sambungan setelah sambungan selesai.

Sistem ini juga digunakan untuk proses perhitungan waktu dan biaya.

Aplikasi otomatis lainnya dari sistem komunikasi termasuk local area

network (LAN), komunikasi satelit, dan automated mail-storing machines.

Sementara itu dalam bidang transportasi, sistem otomatis telah

diaplikasikan dalam dalam banyak industri transportasi. Misalnya sistem

pemesanan tiket pesawat, auto-pilots pada pesawat terbang dan kereta api

listrik, dan sistem transportasi masa. Sistem pemesanan tiket otomatis ini

secara berkesinambungan terus memantau keadaan pemesanan tiket untuk

semua penerbangan, sehingga agent penerbangan yang tersebar di lokasi

yang berbeda dapat mengetahui kesedian tempat untuk semua

penerbangan.

2.3.3 Kelebihan Sistem Kontrol Digital

1. Mudah dalam mendesainnya.

2. Penyimpanan informasi lebih mudah

3. Ketelitiannya lebih besar

4. Kerjanya dapat diprogram. Sistem analog dapat juga

deprogram tetapi lebih kompleks dan terbatas.

5. Rangkaian digital lebih rendah noise nya

6. Rangkaian digital dapat di fabrikasi dalam IC chips

2.4 Komponen system control digital

Pada proses kontrol melibatkan beberapa elemen yang tersusun menjadi

satu

kesatuan. Elemen-elemen tersebut meliputi Controller, Proses, Komponen

sistem kontrol

dan pengukuran. Diagram blok loop proses kontrol dengan empat elemen

dasar

• Proses

Beberapa variabel dinamik tentu saja terlibat dalam suatu proses, dan

mungkin digunakan untuk mengontrol semua variabel pada saat yang

sama. Akan dijumpai proses-proses variabel tunggal dan proses-proses

variabel banyak

• Pengukuran

Pengukuran diartikan sebagai pengambilan data dari besaran fisik yang

melibatkan beberapa variabel seperti tekanan pneumatic, tegangan listrik,

dan

arus

• Evaluasi

Langkah yang diambil selanjutnya adalah mengamati pengukuran dan

menentukan tindakan apa yang harus diambil. Langkah ini disebut sebagai

evaluasi proses kontrol sekuensial.

• Elemen Kontrol (Komponen Sistem Kontrol) 3

Elemen terakhir dari loop proses kontrol adalah komponen yang secara

langsung

mempengaruhi proses , merubah variable dinamik dan membawanya ke

dalam

kondisi set point. diagram fisik dan diagram blok dari suatu proses

kontrol. Komponen sistem kontrol yang menyusun proses kontrol terdiri

dari

pengkondisi sinyal, sensor/tranduser dan aktuator.

2.5 Jenis system control digital

Dalam sistem kendali digital dikenal beberapa jenis sinyal yang digunakan

pada sistem tersebut. Terdapat 4 jenis sinyal dalam sistem kendali digital

yaitu: sinyal analog, sinyal terkuantisasi, sinyal diskrit/data tercuplik dan

sinyal digital. Jenis-jenis sinyal dalam sistem kendali digital tersebut

memiliki pengertian atau didefinisikan sebagai berikut :

Sinyal analog, merupakan sinyal yang didefinisikan dalam suatu

jangkauan batas waktu kontinyu yang amplitudonya mempunyai nilai yang

kontinyu.

Sinyal diskrit, merupakan sinyal yang hanya didefinisikan dalam

suatu saat waktu diskrit,amplitudonya mempunyai nilai hanya pada saat

tertentu saja. Yang termasuk sinyal diskrit yaitu sinyal digital dan sinyal

data tercuplik (sampled data signal).

Sinyal data tercuplik, merupakan sinyal diskrit yang mempunyai

amplitudo yang kontinyu pada waktu cuplik (sampling time) tertentu.

Sinyal digital, merupakan suatu sinyal diskrit dengan amplitudo

terkuantisasi, sinyal tersebut kemudian direpresentasi dengan sederet

bilangan, umumnya bilangan biner.

2.5 Proses system control digital

Gambar 2.1 : Diagram peoses system control digital

Gambar 2.2 : Diagram blok dari sistim kendali digital ikal tertutup. (aktuator digital mis.

stepper motor memerlukan DAC, sedangkan sensor digital mis. encoder poros optik memerlukan

ADC).

Perhatikan pula bahwa sinyal umpan-balik (feedback) dari sensor (setelah

melewati ADC) langsung dikirim ke pengendali (komputer), berbeda dengan

sistim analog, dimana sinyal feedback diberikan ke komparator untuk

membandingkannya dengan nilai set-point. Ini, berarti bahwa pada sistim

digital komputer langsung berfungsi sebagai komparator antara nilai set-point

dengan nilai sinyal feedback.

2.6 Contoh Sistem Kontrol Digital pada PLTA

Gambar 2.3 Sistem Kontrol Dogital pada PLTA

Untuk memahami istilah governor, maka kita akan fokus ke dalam

pembangkit tipe konvensional, yang diagramnya disajikan dalam Gambar 1.

Energi listrik yang dibangkitkan oleh generator sinkron (synchronous

generator) berasal dari energi yang dihasilkan oleh putaran poros turbin.

Energi untuk memutar turbin tersebut berasal dari fluida yang digunakan.

Misalkan, PLTU menggunakan fluida uap air, PLTA menggunakan fluida air,

dan PLTG menggunakan fluida gas. Untuk mengontrol jumlah energi yang

dihasilkan generator, maka jumlah fluida yang memasuki turbin haruslah

dikontrol. Banyak sedikitnya fluida yang masuk, tergantung pada bukaan

katup (valve), dimana valve ini dikontrol oleh governor.  Untuk menentukan

besarnya bukaan valve, maka governor akan mendapat sinyal masukan berupa

daya setting (Preff), daya aktual keluaran generator (P), frekuensi (f), atau

putaran turbin (w). Dari sini, pengertiangovernor akan lebih mudah dipahami. 

.

Gambar 2.4 Ruang Kontrol Digital PLTA Thailand

Gambar 2.5 Ruang Kontrol Digital Hoover Dam Amerika

2.7 Dasar Matematis (Contoh Perhotungan dan Rumus)

2.7.1 Overview

2.7.2 Sistem Loop Terbuka

2.7.3 Contoh Pembuktian

2.8 Komponen Pada Sistem Kontrol Digital

Gambar Komponen digital pada switchyard

Sistem SCADA ini menggunakan topologi Star yang di gabung

dengan ekstended Star, Dapat dilihat pada gambar di atas pada garis biru

menunjukan koneksi jaringan pada Conrol Room yang terhubung dengan

garis merah yang terhubung di switchyard dan juga terrkoneksi secara

realtime ke control room. Dan garis orange dapat dilihat pada gambar

diatas langsung terkoneksi ke GPS/satelite untuk mengirimkan informasi

data ke GI lainnya.

2.9 Kontrol Otomatis (Automatic Control)

Ada 3 kendali utama yang digunakan pada sistem kendali ini yaitu:

1. Automatic Burner System (ABS) fungsinya mengendailkan operasi

burner.

Automatic Burner System (ABS) fungsinya mengendalikan operasi

burner secara remote (Jarak jauh) dan Control Room. Pada ruang bakar

Boiler terdapat sejumlah Burner batubara yang dapat dinyalakan secara

manual atau auto tergantung kebutuhan. Biasanya diawal pengoperasian

Boiler, penyalaan Burner dilakukan secara manual sampai Generator

mengeluarkan daya, selanjutnya pengendalian secara auto. Pada beban

penuh, semua burner akan menyala, jika beban turun sebagian burner

dimatikan dan jika beban naik burner yang menyala ditambahkan. Burner

Management System (BMS) yang terdapat pada ABS akan

mengeridalikan jumlah dan nomor burner yang akan dlnyalakan secara

otomatis sesual perubahan beban dengan mempertlmbangkan pemerataan

suhu dl dalam ruang bakar Boiler.

2. Automatic Boiler Control (ABC), fungsinya mengendalikan operasi boiler yang terdiri:2.1 Combustion control

Combustion control, fungsinya mengatur sistem

pembakaran: bahan bakar solar, batubara, dan udara pembakaran

dengan menggunakan software (P-320, N-90).Piranti ¡ni

mengendalikan aliran bahan bakar melalul actuator (penggerak) di

lokal yang menggerakkan Pressure atau Flow Control Valve pada

sistim bahan bakar solar dan menggerakkan Variable Speed Motor

pada sistem bahan bakar batubara. Sinyal perintah dan piranti ini

berupa besaran listrik 4-20 mA diubah menjadi tekanan udara 0,2

— 1 kg/cm2 didalam alat yang disebut transducer, selanjutnya

udara bertekanan ini akan menggerakkan actuator di lokal sesuai

perubahan beban. Pada pengendallan konsumsi batubara besaran

listrlk 4-20 mA diubah menjadi tegangan listrik sesuai ‘range’

kerja variable speed motor penggerak Coal Feeder yang berarti

mengatur Jumlah konsumsi batubara sesual perubahan beban.

Konsumsi bahan bakar ini dikendalikan untuk memenuhi

kebutuhan jumlah aliran uap sesuai kebutuhan beban. Perubahan

konsumsi bahan bakar selalu dilkuti perubahanaliran udara

pembakaran agar komposisi udara danbahan bakar selalu sesuai.

2.2 Feed Water ControlFeed Water Control fungsinya mengatur sirkulasi Feed

Water untuk menjaga permukaan air di dalam drum Boiler.

Permukaan air didalam drum Boiler bisa dilihat dan gelas penduga

yang terpasang di lokal, atau melalui Indikator di Control Room.

Melalul monitor jarak jauh dengan bantuan alat yang disebut

transmitter. Transmitter fungsinya mengirim sinyal lokal melalui

kabel untuk input feed back pengaturan serta untuk Indikator dan

proteksi. Ketika ada sinyal berupa permintaan penambahan

daya/beban dari Mega Watt Demand (MWD) maka controller

(piranti elektronik) akan memerintahkan pembukaan Feed Water

Control Valve sehingga Feed Water menuju Drum meningkat

sehingga mencapai normal (NWL) dan sebaliknya.

2.3 Steam temperature controlSteam temperature control, fungsinya menjaga suhu uap

agar tetap sesuai suhu desain dengan cara menyemprotkan (spray)

Feed Water ke superheater atau reheater.Ketika suhu uap masuk

turbin meningkat karena perubahan beban, sensor suhu uap akan

mengirim sinyal ke controller yang akan mengolah sinyal ini

menjadi sinyal perintah untuk membuka Flow Control Valve dan

Spray water. Sebaliknya ketika suhu uap turun, sinyal perintah

controller akan mengatur bukaan damper (kisi-kisi) gas asap yang

terdapat pada Superhater dan Reheater melalui actuator untuk

menaikkan suhu uap.

3. Electro Hydraulic Control

Electro Hydraulic Control (EHC) funginya mengendalikan operasi

turbin uap mulai dari putaran 0 sampal putaran pengaturan beban. Kendali

Start up mengendalikan turbin dan putaran 0 sampai putaran nominal

(3000 rpm), selanjutnya kendali diambil alih oleh Speed Control untuk

menjaga putarari tetap 3000 rpm. Jika terjadi perubahan frekuensi

jaringan listrik, putaran akan cenderung ikut berubah, Jika putaran naik

Speed Control akan memberikan sinyal perintah untuk menutup Flow

Control Valve uap sehlngga putaran turun dan sebaliknya. Setelah

generator di parallel (synchron) dengan Jaringan, pengaturan beban

dilakukan oteb Load control.

1.1 Parameter Pengontrolan

Parameter ini digunakan sebagai patokan atau pedoman dalam proses

instrumen atau pengontrolan agar sistem kerja PLTU mencapai efisiensi yang

tinggi dan meminimalisir dari gangguan yang ada. Berikut beberapa

parameter yang harus dijaga dalam proses kerja PLTU dalam komponen :

a. Boiler, komponen yang dijaga adalah :

- Temperatur dan Flow bahan bakar (batubara/HSD) yang masuk.

- Temperatur, Tekanan dan Flow Udara Pembakaran.

- Temperatur dan Tekanan Ruang Bakar Boiler.

- Temperatur, Tekanan dan Level Air di Boiler Drum.

- Tekanan dan Flow Air yang masuk boiler.

- Temperatur, Tekanan dan Flow Steam yang dihasilkan oleh boiler.

b. Turbin, komponen yang dijaga adalah :

- Regulasi pembukaan governor Turbin

- Putaran dan Vibrasi Turbin

- Temperatur dan Tekanan Steam yang masuk Turbin

- Temperatur dan Tekanan Sistem perapat Turbin

- Temperatur dan Tekanan pelumas Turbin

c. Generator, komponen yang dijaga adalah :

- Tegangan dan Arus Eksitasi

- Tegangan, Arus, Frekuensi, Daya Aktif, Daya Reaktif dan sudut

daya

- Vibrasi & Temperatur belitan Generator

- Tekanan, Temperatur dan Kemurnian Hidrogen (untuk generator

dengan sistem pendingin H2).

Berikut adalah blok diagram dari sistem kerja PLTU :

Secara hierarki PLTU dapat digambarkan blok diagramnya sebagai berikut :

BAB III

PENGARUH SISTEM KONTROL DIGITAL

3.1 Kelebihan dan Kelemahan Sistem Kontrol Digital

3.1.1 Kelebihan

Beberapa keunggulan dari sistem digital adalah :

1. Teknologi digital menawarkan biaya lebih rendah, keandalan

(reability) lebih baik, pemakain ruang yang lebih kecil dan

konsumsi daya yang lebih rendah

2. Teknologi digital membuat kualitas komunikasi tidak tergantung pada

jarak

3. Teknologi digital lebih bergantung pada noise

4.Jaringan digital ideal untuk komunikasi data yang semakin

berkembang

5. Teknologi digital memungkinkan pengenalan layanan-layanan baru

6. Teknologi digital menyediakan kapasitastransmisi yang besar

7. Teknologi digital menawarkan fleksibilitas Keuntungan lain dari

sistem digital yang pertma ialah amplifier digantikan regenerative

repeater. Fungsi repeater selain menguatkan sinyal, juga

“membersihkan” sinyal tersebut dari noise. Pada sinyal “unipolar

baseband”, sinyal input hanya mempunyai dua nilai –0 atau 1. Jadi

repeater harus memutuskan, mana dari kedua kemungkinan tersebut

yang boleh ditampilkan pada interval waktu tertentu, untuk menjadi

nilai sesungguhnya di sisi terima. Keuntungan kedua dari sistem

komunikasi digital adalah bahwa kita berhubungan dengan nilai-nilai,

bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi

dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika perlu, dengan

mikroprosesor. Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara

mudah ditampilkan untuk mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan

sinyal atau keamanan dalam transmisi sinyal.

3.2.2 Kelemahan

Sistem digital juga mempunyai beberapa kerugian dibandingkan

dengan sistem analog, bahwa sistem digital memerlukan bandwidth

yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat

ditransmisikan menggunakan single - sideband AM dengan bandwidth

yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan sistem digital, untuk

mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga

empat kali dari sistem analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus

tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk mengetahui kapan

setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu

meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.

3.2 Dampak

3.2.1 Dampak Positif

Dampak dari suatu industry yang menggunakan system control

digital adalah proses suatu pekerjaan menjadi lebih cepat, teliti, dan

efisien. Di mana segala proses telah di masukan kedalam suatu computer

dan dapat di ulang sesuai kebutuhan hingga proses yang di lakukan

selesai. Dan dengan adanya system control digital akan mempermudah

pekerjaan manusia karena kita hanya tinggal diam di ruang control untuk

memerintah seluruh proses yang diinginkan.

3.2.2 Dampak Negatif

Dampak negative dari suatu industry yang menggunakan system

ini akan memerlukan suatu komponen yang mendukung system digital di

mana komponene tersebut akan lebih banyak memakan biaya dan akan

mengurangi lowongan kerja karena seluruh proses suatu industry tinggal

diperintah dari suatu ruang control , dengan bantuan computer.

BAB IV

ANALISIS DAN KESIMPULAN

4.1 Analisis

Penggunaan system control digital pada saat ini banyak membantu

mempermudah pekerjaan manusia,

Matlab menyediakan cara cepat (Quick Start) untuk analisis sistem linear

maupun sistem diskrit. Anda dapat belajar bagaimana menganalisis respon

kawasan waktu dan frekuensi satu atau lebih model sistem diskrit menggunakan

GUI  LTI Viewer.

Respon waktu dapat digunakan  menyelidiki perilaku transien model linier

SISO (Single Input Single Output) waktu diskrit dalam kawasan waktu untuk

input dan gangguan tertentu.  Anda dapat menggunakan fungsi Control System

Toolbox untuk respon langkah, respon impuls, respon kondisi awal, dan simulasi

linier umum. (Lihat Tabel) Sebagai contoh, Anda dapat mensimulasikan respon

terhadap masukan white noise menggunakan lsim dan fungsi randn MATLAB.

Flexibile: mudah untuk mengkonfigurasi dan mengkonfigurasi ulang melalui

perangkat lunak

* 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

4.2 Kesimpulan

Jadi penggunaan system control digital adalah kemajuan teknologi untuk

mempermudah pekerjaan manusia sehingga menjadi lebih mudah dan cepat,

walaupun masih ada kendala dalam system ini namun pengembangan nya

terus dilakukan demi mendapatkan kemudahan pada penggunaan nya, di mana

system ini memiliki kemampuan otomatis sehingga hamper seluruh kegiatan

yang memerlukan perubahan akan di kerjakan secara otomatis sesuai dengan

data yang di terima computer dan computer akan menganalisa harus

melakukan apa dari data yang di dapat dari instrument pada seluruh alat di

komponen yang di pasangi sensor, namun system ini memiliki sisi negative di

mana akan mengurangi lowongan pekerjaan karena dengan adanya system ini

hanya di butuhkan sedikit pekerja dalam suatu industry atau pabrik.

DAFTAR PUSTAKA

http://izalizkie.wordpress.com/2013/12/25/sejarah-perkembangan-teknologi-

instrumentasi/

http://ermanu.staff.umm.ac.id/digital-control-system/

http://sobronlubis.blogspot.com/2011/08/pemanfaatan-sistem-kontrol-

otomatis.html

http://elisa.ugm.ac.id/community/show/eks-kontrol-digital-ika-candradewi/

http://ermanu.staff.umm.ac.id/digital-control-system/desain-sistem-kontrol-

digital/

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/sistem-kontrol-digital/

http://www.elektroindonesia.com/elektro/no4a.html

http://www.academia.edu/7566872/

Konsep_Dasar_Sistem_Kendali_Digital_Konsep_Dasar_Sistem_Kendali_Digital