pengendalian kontiyu

PENGENDALIAN KONTINYU P/I/DI. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu :

1. Membedakan pengendalian kontinyu dan pengendalian tidak kontinyu

2. Membandingkan kebaikan dan kekurangan antara kedua pengendalian3. Membandingkan pengendalian proporsional dengan PI dan PID

4. Mencetak grafik dan menganalisa grafik yang terbentuk

II. Alat dan bahan

Satu set unit CRL

Satu set personal komputer

Air dalam tangki penampungan

III. Dasar Teori

Sistem pengendalian secara kontinyu berbeda dengan sistem pengendalian tak kontinyu. Pada sistem kontrol kontinyu, sistem secara kontinyu melakukan evluasi antara error dan set point dan secara kontinyu pula memberikan masukan (input) bagi elemen kontrol akhir untuk melakukan perubahan agar harga pengendalian mendekati atau sama dengan harga set point.Sistem pengendalian kontinyu ini menggunakan tiga terminologi berikut :

Proporsional Integral

Derivatif

Sinyal yang diregulasi yang didasarkan atas error perbedaan antara set point dengan kontrol point ditentukan oleh jumlah ketiga definisi diatas. PROPORSIONAL

Bagian atau komponen mode pengendali ini menyatakan error yang sebanding antara set point dan harga terukur. Sebanding ini dinyatakan sebagai harga konstanta proporsional (Kp). Ketika sinyal regulasi mencapai 100 % atau katup pneumatik terbuka penuh, error mencapai level salurasi, penambahan error tidak akan meningkatkan sinyal regulasi.Disini perlu diketahui range internal error sinyal regulasi dapat beroperasi antara 0 % - 100 % range variasi error dinyatakan sebagai proporsional band atau pita proporsional. Apabila error (e) antara 0 PB, maka persen harga sinyal regulasi (x) adalah x = e. PBSemakin besar PB, semakin kecil keluaran kontroller (x) untuk error yang sama. Dengan kata lain semain rendah gain proporsional kontroller.Sistem pengendalian yang hanya menggunakan mode proporsional ini mempunyai ketentuan berikut :

a. Error tidak dapat dieliminasi dan sulit mencapai set point

b. Adanya error sisa yang di sebut offset yang bertambah dengan bertambahnya PB. INTEGRAL

Mode kontrol integral selalu di gunakan berpasangan dengan mode proporsional dengan persamaan

Dengan mode gabungan ini error pertama tama akan meningkat kemudian berkurang dengan cepat oleh aksi proporsional. Error tidak akan menjadi nol dikarenakan oleh adanya offset. Aksi kontrol integral akan mengurangi error residu (offset) dari prporsional. Dengan mode ini kemungkinan untuk mengurangi error secara tuntas, sedangkan kondosi equilibrum baru memerlukan aliran masuk yang baru yang digerakkan oleh mode integrasi juga.Umumnya mode gabungan ini digunakan ketika variabel yang dikendalikan diharapkan mengalami perubahan besar namun lambat yang memerlukan perubahan cukup besar pada sinyal regulasi (x). DERIVATIF

Mode derivatif juga dipergunakan bergabung dengan mode proporsional dengan persamaan :

Jika error konstan, derivatif sebagai fungsi waktu akan mempunyai harga nol. Mode proporsional derivatif ini digunakan apabila di harapkan perubahan yang cepat dan dalam batas level yang di izinkan. Oleh karena level kontrol mempunyai variasi beban yang rada lambat, penggunaan ,mode proporsional derivatif kurang memberikan pengertian yang jelas.Mode gabungan yang melibatkan derivatif yang digunakan pada CRL adalah mode gabungan lengkap atau mode PID dengan persamaan :

Gabungan ketiganya disini memberikan kemungkinan pengendalian yang sempurna dan menghasilkan pengendalian yang optimal.

IV. PROSEDUR KERJAA. Pengendalian Proposional

1. Mengeset selector control di panel control unit CRL pada posisi PC dan selector noise pada posisi 0.

2. Membuka katup V1 dan V2 lalu mengosongkan volume tangki. Mengatur agar katup V2 tertutup sekitar 25 %, katup V1 tetap terbuka.

3. Menghidupkan unit CRL dengan mengaktifkan tombol scalar utama.

4. Memutar sambil menarik ke atas katup tekanan dan mengatur katup tersebut agar tekanan yang terbaca di pengukur tekanan udara tekan, maksimal 2 bar.

5. Menghidupkan computer, menjalankan program CRL dan memilih file new.

6. Memilih regulator PID pada Regulator Type, mengklik OK, lalu mengklik OK lagi.

7. Memasukkan harga berikut pada monitor PARAMETER;

Set Point = 30 %

Proporsional Band = 100 %

Integratif Time = 0 menit

Derivatif Time = 0 menit

8. Menekan tombol START untuk memulai percobaan

9. Mengobservasi kejadian di unit CRL dan grafik yang terbentuk.

10. Mengklik tombol FREEZE setelah grafik yang terbentuk Nampak stabil ( harga pengukuran tidak berubah ) lalu menghidupkan printer, dengan mengklik tobol print untuk memulai pencetakan grafik.

11. Mengubah parameter sesuai perintah instruktur. Mengklik PARAM, kemudian memasukkan harga yang akan diubah ( misalnya set point / proporsional band ) lalu menekan ENTER atau mengklik OK.

12. Menekan tombol START kembali, kemudian mengobservasi gerakan yang terjadi baik di unit CRL maupun grafik yang terbentuk.

13. Mengulangi langkah 11 bila perlu. Menekan tombol FREEZE, dan menghidupkan printer, mengklik tombol PRINT untuk memulai pencetakan grafik.

14. Mengklik tombol QUIT pada akhir percobaan, lalu YES. Mengklik FILE, memilih EXIT dan menekan YES.

15. Mengosongkan tangki dan mematikan scalar utama.

B. Pengendalian Proposional Integral








Set Point = 50 %


Integratif Time = 0,4 menit










C. Pengendalian Proposional Integral Derivatif








Set Point = 35 %


Integratif Time = 0,4 menit










VI. ANALISABerdasarkan grafik dari hasil praktikum yang didapat, dianalisa pada percobaan dengan pengendalian, data yang didapatkan hanya mendekati nilai dari set point dan tidak pernah mencapai set point ataupun melebihi nilai dari set point, walaupun pernah mencapai setpoint itu hanya dalam waktu rentang yang sedikit, ini dapat disebabkan karena rentang nilai PB mempengaruhi keluaran controller. Pada gerafik pada mode proporsional menunjukan variasi pada pengecilan PB dari 120%-40% dengan variable penurunan sebesar 20%. Garis merah merupakan harga pengukuran yang jauh berada dibawah setpoint tetapi dengan arah kurva mendekati setpoint, dan dapat dilihat dari data tersebut nilai PB yang diperbesar dan diperkecil mempengaruhi bentuk kurva mendekat setpoint.Pada pengendalian kontinyu menggunakan 3 terminologi yaitu proporsional, Integral, derivatif. Pada grafik pertama proposional band nya 100% dengan set point 30%, bentuk grafik naik turun menyerupai tangga dan naik turunnya grafik mendekati nilai set point dengan open time 1 menit. Dan grafik Pb ke-2 dengan setpoint 30%, dan proporsional band grafik ke-2 yaitu 60%, 80%, 100% dan 120% dan semaikn tinggi nilai proporsional bandsemaikn menjauhi interval limit setpoint. Semakin besar PB semakin kecil keluaran kontrolnya.

Sedangkan pada grafik ke-3 adalah proposional derivatif yang memiliki dua bagian garis dalam satu grafik yaitu untuk bagian garis atau dengan setpoint 40%, PB 100% dan integral 0, sedangkan derivatif 0,3. Dan garis kedua SP 40%, PB 100%, Int 0 dan der 0,6. Yang membedakan derivatifnya karena garis yang pertama 0,3 dan 0,6, setelah dianalisa dari perbandingan kedua interval tersebut yaitu semakin besar derivatifnya semakin menjauhi limit setpointnya,

Untuk Grafik 4 adalah grafik proporsional Integral derivatif, sama seperti grafik ke-3 terdapat 2 garis dalam 1 grafik yaitu terdapat perbandingan derivatifnya. Pada Interval yang pertama yaitu bagian atas der=0,4 dan Int=0,6. Pada Interval kedua bagian bawah der=0,6, Int=0,4, dengan SP kedua Interval sama-sama 40% dan PB 100%. Dan apabila dibandingkan Interval atas lebih baik. Dibandingkan Inteval kedua karena mendekati Setpoint.Kemudian grafik ke-5 dan 6 yaitu grafik Proporsional Integral, Setpoint kedua grafik sama-sama 50%, PB sama-sama 100%, Yng membedakan kedua grafik adalah integral grafik = 0,2 menit, Open time = 3-4 menit dan semakin rendah Integral, Semakin jauh dari set Point

VII. KESIMPULAN Pada pengendalian kontinyu, katup tidak akan terbuka penuh / tertutup penuh, tetapi akan terbuka dan tertutup secara seimbang.

Pada pengendalian PI, semakin besar harga integral maka waktu yang dibutuhkan semakin lama Pada pengendalian PID semakin besar harga Integral maka grafiknya semakin mendekati setpoint. Proses pengendalian yang paling baik digunakan yaitu pengendalian PID, karena pada pengendalian ini control value dan katup stabil. Pada PD, semakin menjauhi set point jika harga derivatif makin besar.VIII. DAFTAR PUSTAKALestari, Sutini Pujiastuti.2013.Penuntun Praktikum Pengendalian Proses.Palembang:

Politeknik Negeri Sriwijaya.LAPORAN TETAP

PENGENDALIAN PROSES

Disusun oleh :Ade Clara Pretty Sundari

Dara Finalda

Grace Reza S.

Mega Suryaningsih

Reza Gustarani Daneswari

Tiara Yulia Putri

Tunjung Feti Sari

Wijaya AgustriaInstruktur :

1. Ir. Sutini Pujiastuti Lestari, M.T.2. Ir. Irawan Rusnadi M.T.

3. Yuniar S.T, M.Si

LABORATORIUM TEKNIK KIMIAPROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI D.IV

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2013

pengendalian kontiyu

Documents