214966287 makalah sistem loop tebuka dan tertutup

8/18/2019 214966287 Makalah Sistem Loop Tebuka Dan Tertutup

1/15

S P B SISTEM LOOP TERBUKA

DAN

SISTEM LOOP TERTUTUP

OLEH :

1. ANI ANGGRAENI SULISTYO 115524232

2. ANISA NOVI ALFIYANA 115524239

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

2014


2/15

2SISTEM LOOP TERTUTUP DAN TERBUKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Bea!a"#

Perkembangan ilmu dan teknologi selalu beriringan dengan tingkat

peradaban menusia. Dengan bertambahnya ilmu dan teknologi yang dikuasai

maupun yang diterapkan, diharapkan manusia dapat meningkatkan kesejahteraan peradaban manusia secara keseluruhan, walaupun dampak-dampak negatif selalu

bermunculan seiring dengan kemajuan teknologi manusia. Dalam perkembangan

ilmu pengetahuan dan teknologi (iptek), manusia selalu berusaha untuk mencari

satu cara sehingga penerapan dari iptek itu sendiri memberikan banyak

keuntungan dan meringankan beban kerja manusia.

Sistem kontrol (control system) merupakan satu kumpulan cara atau

metode yang dipelajari dari kebiasaan kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana

manusia membutuhkan suatu pengamatan kualitas dari apa yang mereka telah

kerjakan sehingga memiliki karakteristik sesuai dengan apa yang diharapkan pada

mulanya. Perkembangan teknologi menyebabkan manusia selalu terus belajar

untuk mengembangkan dan mengoprasikan pekerjaan pekerjaan kontrol yang

semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis (dikendalikan oleh mesin).

Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam teknologi.

Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi,

mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang

membosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu

sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagi

manusia yang menerapkannya.


3/15


BAB II

KAJIAN TEORI

1.2. SISTEM KENDALI

Sistem kendali dapat dikatagorikan dalam beberapa katagori yaitu sistem

kendali secara manual dan otomatis, sistem kendali tertutup (closed loop) dan

terbuka (open loop).

1. Sistem kendali terbuka (open loop)

Sistem !endali "oop #erbuka adalah suatu sistem kendali yang

keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga

keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat digunakan

sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. $adi pada setiap masu

kan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya

akan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop

terbuka dapat digunakan jika hubungan output dan inputnya diketahui

serta tidak adanya gangguan internal dan eksternal. !onstruksinya

sederhana dan perawatannya mudah dan lebih murah, tidak ada persoalan

kestabilan cocok untuk keluaran yang sukar diukur%tidak ekonomis

(contoh & untuk mengukur kualitas keluaran pemanggang roti).

Gambar 2.1. Sistem Kendali Loop Terbuka


4/15


Kelemahan :

gangguan dan perubahan kalibrasi

untuk menjaga kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi ulang dari

waktu ke waktu

Kelebihan :

konstruksinya sederhan dan perawatan mudah

lebih murah

tidak ada persoalan kestabilan

cocok untuk keluaran yang sukar diukur

Pada sistem kendali terbuka contohnya adalah pemanggang roti.

Pemanggang roti (#oaster) merupakan alat yang digunakan untuk

memanaskan roti sebagai makanan pagi bagian bagi orang-orang tertentu.

'lat ini sederhana dan mudah dioperasikannya.

#oaster atau pemanggang roti memiliki sistem yang cukup simpel.

Pemanggang menggunakan radiasi untuk memanaskan sekerat roti. Saat

sekerat roti diletakkan di dalam pemanggang, dan setelah dihubungkan

dengan sumber, sebuah kumparan akan menjadi kemerahan. adiasi ini

akan mengeringkan dan membakar permukaan roti.

mumnya, pemanggang menggunakan kawat nikrom untuk

memproduksi radiasi ini, dan kawat nikrom ini membalut suatu lembaran

yang terbuat dari mika !awat nikrom (nichrom) sendiri adalah perpaduan

antara nikel dan krom. Pertama, kawat nikrom memiliki resistansi elektrik

yang tinggi dibandingkan tembaga, misalnya. *eskipun kawat nikrom

yang digunakan cukup pendek, namun cukup untuk menaikkan suhu

tinggi. +ang kedua, nikrom tidak mengoksidasi saat dipanaskan sehingga

tidak mengalami pengaratan.


5/15


Bagian – bagian pemanggang roti :

1. Rumah pelindun

umah pelindung dari pemanggang roti tersebut dari bahan plat yang

dilapisi chrom atau dicat dengan cat tahan panas agar tidak mudah

korosi%berkarat. ntuk mengetahui lebih jelas bentuk dari rumah

pelindung ini dapat dilihat pada gambar &

2. !lemen pemanas

lemen pemanas umumnya terdiri dari (tiga) bagian yang

dihubungkan jajar%paralel dan ditempatkan sedemikian rupa berjajar,

sehingga membentuk dua rongga diantaranya.

lemen pemanas ini dibuat dari bahan pemanas yaitu kawat nikelin

bulat atau pipih yang dililitkan pada lempengan mika atau asbes.

ambar dibawah ini menunjukkan bentuk dari elemen pemanas dan

kawat kisi-kisi yang memisahkan roti dengan elemen pemanas dengan

jarak tertentu agar roti tidak menempel pada elemen pemanas.


6/15


". #udukan Roti

Dudukan roti dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat dinaik%turunkan.

*enurun-nya dilakukan dengan cara ditekan (secara manual),

sedangkan gerakan naik kembalinya terjadi secara otomatis menurut

panas dan lamanya waktu pemanggangan yang ditentukan (diset).

ambar menunjukkan bagian dari dudukan roti tersebut.

$. %enatur panas dan timer

Pada peralatan pemanggang roti biasanya dilengkapi dengan pengatur

panas dengan bimetal atau dengan pengatur lamanya waktu

pemanggangan (timer). /aik pengaturan pemanggangan dengan

menggunakan pengatur panas dengan bimetal ataupun pengatur waktu

(timer) pengaturannya dilakukan dengan cara memutar tombol, dengan

kedudukan light, medium dan dark atau dengan kedudukan 0, 1 dan .

/agian pengatur panas dengan bimetal ditunjukkan pada gambar

berikut.


7/15


Selain bagian-bagian yang disebutkan di atas, pemanggang roti juga

dilengkapi dengan bagian-bagian mekanik lainnya seperti pengangkat roti

ke atas, bila roti telah cukup panas%waktu pemanggangannya

/iasanya pemanggang memiliki 1 (dua) fitur lain yaitu&

#ray yang dilengkapi dengan semacam spiral (spring-loaded tray),

sehingga roti yang dipanggang langsung lembam keluar dari panggangan.

Pengatur waktu yang dapat mematikan pemanggang secara otomatis

kemudian melepaskan tray sehingga hasil panggangan dapat keluar

'lat ini bekerja sebagai penggerak utama melalui mekanik lainnya, roti

yang dipanggang dapat bergerak sepanjang alat tersebut. *otor ini

mendapat aliran listrik melalui kawat penghubung dari sumber yang

tersedia. Prinsip kerja secara kelistrikan sama dengan peralatan pemanas

yang lain, sedang secara mekanik cara kerja sebagai berikut&

a. oti tawar yang telah diiris (slice-brand) dimasukan kedalam dudukan

roti.

b. #ombol pengungkit ditekan ke bawah sehingga mengunci.

c. 'tur posisi kematangan pemanggangan ("ight-*edium-Dark)

d. Setelah suhu yang dikehendaki, bimetal membengkok dan menggeser

mekanik sam pai pengunci terlepas keatas untuk mengeluarkan roti

dari dalam pemanggang.


8/15


2. Sistem kendali tertutup (closed loop)

Sistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya

berpengaruh langsung terhadap aksi kendali. +ang berupaya untuk

mempertahankan keluaran sehingga sama bahkan hampir sama dengan

masukan acuan walaupun terdapat gangguan pada sistem. $adi sistem ini

adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerak adalah

selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (berupa sinyal

keluaran dan turunannya) yang diteruskan ke pengendali % controller

sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan

dan membuat agar keluaran mendekati harga yang diingankan.

Gambar 2.2. Sistem Kendali Loop Tertutup

Secara umum, elemen dari sebuah sistem kontrol rangkaian

tertutup terdiri dari &

0. *asukan ( re&erence input elemen, r )

lemen ini berfungsi untuk mengubah besaran yang dikontrol

menjadi sinyal masukan acuan ( r ) bagi sistem control.

1. Pengontrol % pengendali ( controller )


9/15


/erfungsi untuk memproses kesalahan (error , e ) yang terjadi

setelah kesalahan tersebut dilewatkan ( dimasukkan ) melalui

elemen pengontrol, akan dihasilkan sinyal yang berfungsi

sebagai pengontrol proses.

. Sistem terkendali ( proses )

lemen ini dapat berupa proses makanis, elektris, hidraulis,

peneumatik maupun kombinasinya.

2. $alur umpan balik ( &eedback element ).

/agaian sistem yang mengukur keluaran yang dikontrol dan

kemudian menggubahnya menjadi sinyal umpan balik (

&eedback sinal )

3. lemen % jalur maju ( &or'ard ain )

/agaian dari pada sistem kontrol tanpa elemen umpan balik.

/erdasarkan jumlah elemen yang menyusun suatu sistem control,

terdapat beberapa 4ariabel pengontrolan, yaitu &

0. Set Point (command input )

'dalah harga yang digunakan bagi 4ariable yang di control

selama pengontrolan. 5arga ini tidak tergantung dari keluaran

sistem.

1. *asukan acuan (re&rence input r )

Sinyal aktual yang masuk pada sistem kontrol sinyal ini

diperoleh dengan menyetel harga 4 melalui masukan sehingga

dapat dipakai dalam sistem control.


10/15


. !eluaran yang di kontrol ( controlled output c )

*erupakan harga%nilai yang akan dipertahankan bagi 4ariable

yang dikontrol, dan merupakan harga yang ditunjukan oleh alat

pencatat.

2. 6ariable yang dimanipulasi ( manipulated ariable, m).

sinyal yang keluar dari elemen (controller ) dan berfungsi

sebagai sinyal pengontrol tanpa adanya gangguan .

3. Sinyal umpan balik ( &eedback sinal , b)

Sinyal yang merupakan fungsi dari keluarn yang dicatat oleh

alat pencatat.

7. !esalahan ( error actuatin snnal e )

'dalah selisih antara sinyal acuan r dan sinyal b. sinyal ini

adalah sinyal yang dimasukkan ke elemen pengontrol (

controller ) atau pengendali denga harga yang diinginkan

sekecil mungkin. Pengurangan r dan b adalah secara aljabar.

Sinyal e ini menggerakkan unit pengontrol untuk

menghasilkan% mendapatkan keluaran pada suatu harga yang

diiinginkan.

8. Sinyal gangguan ( disturbance * )

*erupakan sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan.

anguan oni cenderug mengakibatkan harga c berbeda dengan

harga yang disetel melalui masukan r. anguan ini disebabkan

oleh perubahan beban sistem & misalnya perubahan kondisi

lingkungan, derau (noise), getaran dan lain-lain.


11/15


Sistem kontrol close loop :

9iri ciri &

adanya umpan balik% &eedback (pembandingan input output)

!ekuatan &

*ampu membarikan koreksi saat ada gangguan

"ebih akurat

!elemahan &

!ompleks dan mahal

"ebih sulit mencapai kestabilan

$%"t%& '('te) %%* tert+t+* *a,a *e",("#(" +,ara -A$ /(",%/

Pada '9 :indow ini memiliki bentuk yang berbeda dengan bentuk lainnya,

yaitu antara indoor dan outdoornya memiliki tempat yang sama (menyatu),

sehingga tidak memerlukan tambahan pipa antara indoor dan outdoor '9

tersebut.

Didalam pemasangan '9 :indow ini, kita harus melubangi tembok

ruangan yang akan di pasang tersebut. "etak indoornya berada di dalam ruangan

dan letak outdoornya berada di luar ruangan, tembok pembatas ini sangat di

perlukan agar udara panas yang berada di luar ruangan tidak masuk ke dalam

ruangan yang bersuhu rendah, yang dapat mengakibatkan kerusakan pada

compressor '9 :indow tersebut.


12/15


Gambar 2.". %roses *mpan +alik %endinin *dara (,-)

Diagram kotak suatu sistem pengatur suhu udara dalam ruangan diberikan

oleh ambar 1.1. Dari diagram kotak pada ambar 1.1 , masukan dari sistem

pengaturan suhu dalam ruangan adalah suhu yang dikehendaki pemakai ruangan

tersebut. Pemilihan heater (pemanas) atau '9 (air conditioner) disesuaikan

dengan keadaan suhu dalam ruangan dan suhu yang diinginkan pemakai ruangan.


13/15


/ila diinginkan suhu yang lebih hangat, maka pemanas akan dinyalakan,

sebaliknya bila diinginkan suhu yamg lebih dingin, maka '9 akan diaktifkan.

!eluaran dari sistem ini adalah suhu dalam ruangan tersebut. !eluaran ini bisa

berubah bila terdapat gangguan dari luar misalnya terik panas matahari, turun

hujan salju, dan sebagainya sehingga pemberian umpan balik sangat penting

untuk menjaga kestabilan suhu ruangan. Pemberian kontroler bertujuan untuk

mempercepat tanggapan sistem terhadap perubahan yang mungkin terjadi akibat

adanya gangguan luar.

/agian-bagian dari sistem ac window &

a $%)*re''%r (kompersi)

+aitu berfungsi untuk memompa gas freon atau gas efrigerant ke seluruh

sistem '9 panas yang diserap dari e4aporator dan dikeluarkan melalui

kondensor.

$%",e"'%r (penguapan)

+aitu berfungsi untuk membuang temperatur panas pada outdoor.

Reer%(r

/erfungsi untuk menyimpan gas dari condensor sebelum dialirkan ke

compressor., Ea*%rat%r

/erfungsi untuk menyerap udara panas menjadi dingin.

e F(ter Dr3er

/erfungsi untuk menyaring sisa-sisa kotoran gas dan oli.

M%t%r Fa" ,a" B%/er

*otor berfungsi untuk memutar kipas fan dan blower.


14/15


/lower berfungsi untuk mensirkulasikan udara yang berada di sekitar

e4aporator.

# HPS (High Pressure Switch)

+aitu berfungsi untuk megukur tekanan tinggi atau kuatnya gas.

& LPS (ow Pressure Switch)

+aitu berfungsi untuk mengukur tekanan lemah atau rendahnya gas.


15/15


BAB III

PENUTUP

Ke'()*+a" 5

Dari pembahasan yang telah kami dapatkan bahwa, Sistem !endali

"oop #erbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan

berpengaruh terhadap aksi kendali.

Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat

digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. $adi pada

setiap masukan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan

ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi.

Pada kesempatan ini, kami mengambil contoh untuk sistem kendali

loop terbuka yakni Pemanggang oti. +ang pada dasarnya pemanggang

roti ini tidak memiliki sistem umpan balik pada proses.

Sedangkan pada system loop tertutup lebih detail dari pada system

loop terbuka di dalam system loop tertutup terdapat umpan balik yang

apabila struktur terdapat kesalahan maka dapat dideteksi pada saat

penggunaan karena komponen-komponen yang rumit oleh sebab itu dari

segi biaya juga sangat mahal.

214966287 makalah sistem loop tebuka dan tertutup

Documents