pengendalian temperatur velly
Post on 22-Jun-2015
27 Views
Preview:
TRANSCRIPT
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE
JL. Medan-Banda Aceh Km. 208 Buketrata Lhokseumawe. 24301 P.O Box 90 Telp. (0645) 42670
NAMA : Zusry Augtry Veliany
NIM : 100413013
KELAS : 2/TKI
PEMBIMBING : Ir. Syafruddin, M.Si.
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE
2012
PENGENDALIAN TEMPERATUR
LEMBAR TUGAS
Judul Praktikum : Pengendalian Temperatur
Laboratorium : Pengendalian Proses
Jurusan / Prodi : Teknik Kimia / Teknologi Kimia Industri
Nama : Zusry Augtry Veliany
Kelas / Semester : 2 TKI-D4 / IV ( empat )
NIM : 100413013
Anggota Kelompok II :
Heriansyah
Mariana
Zusry Augtry Veliany
Zikrurrahman Fadli
Uraian Tugas :
1. Tentukan karakteristik pengendalian Proporsional dengan PB = 100 pada laju
alir fluida 6 LPM dan fluida dingin 8 LPM serta temperatur fluida panas 30ᴼC
dan fluida dingin menyesuai. Catatlah dalam selang waktu 5 detik.
2. Tentukan karakteristik pengendalian PI dengan PB = 20 ; I = 100,50 detik pada
laju alir fluida dan temp. sama dengan point 1. Catatlah dalam selang waktu 1
detik.
3. Tentukan karakteristik pengendalian PID dengan PB = 20 ; I = 10 detik ; D =
10,20,30 detik pada laju alir fluida dan temp. sama dengan point 1. Catatlah
dalam selang waktu 1 detik.
4. Buat table grafik
Buketrata, Mei 2012
Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing
Ir. Syafruddin, M.Si. Ir. Syafruddin, M.Si.
NIP : 19650819 199802 1 001 NIP:19650819 199802 1 001
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Praktikum : Pengendalian Temperatur
Mata Kuliah : Pengendalian Proses
Nama : Zusry Augtry Veliany
NIM : 100413013
Kelas / Semester : 2 TKI-D4 / IV ( empat )
Nama Dosen Pembimbing : Ir. Syafruddin, M.Si.
NIP : 19650819 199802 1 001
Ka Laboratorium : Ir. Syafruddin, M.Si.
NIP : 19650819 199802 1 001
Tanggal Pengesahan :
Buketrata, Mei 2012
Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing
Ir. Syafruddin, M.Si Ir. Syafruddin, M.Si
NIP : 19650819 199802 1 001 NIP : 19650819 199802 1 001
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PRAKTIKUM
1. Untuk menunjukkan karakteristik Proporsional Band (PB) pada suatu loop
pengendalian temperatur.
2. Untuk menunjukkan PB ( Proporsional Band) + I ( integral) pada suatu
control loop pengendali temperatur.
3. Untuk menunjukkan karakteristik PB ( Proporsional Band) + I ( integral) +
D (Derivate) dalam control loop pengendali temperature
1.2 ALAT DAN BAHAN
1.2.1 Alat yang digunakan
1. Seperangkat alat pengendali temperatur
2. Gelas ukur
3. Beaker glass
4. Stop watch
1.2.2 Bahan yang digunakan
Air dan udara
Es Batu
1.3 PROSEDUR KERJA
1.3.1 Prosedur Start-Up
1. Pastikan bahwa semua kerangan diatur sesuai dengan Posisi Suhu Control
Valve diuraikan dalam Tabel 1.
2. Isi Tangki TN1 dan TN2 dengan air dengan cara manual 80% level
3. Hidupkan panel kontrol listrik.
4. Nyalakan pemanas air dan tetapkan set point pengendali temperatur TI C1
sampai 30 °C dan tunggu sampai suhu mencapai 30 ° C.
5. Nyalakan pompa P2 dan menyesuaikan tingkat laju alir ke 5 LPM dengan
menggunakan kerangan V8.
6. Nyalakan pompa sirkulasi air panas P1.
7. Praktikan sekarang siap untuk melanjutkan percobaan.
1.3.2 Prosedur Shut-down
1. Matikan pompa P1, P2, dan pemanas air (E1).
2. Matikan power pada panel kontrol.
1.3.2a. Control Proporsional Loop Tertutup
Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik Proporsional Band (PB) pada suatu
loop kontrol suhu
Prosedur:
1. Start-up unit sesuai dengan Bagian 1.3.1.
2. Masukkan nilai PB dari 100, I nilai ke 0 (OFF) detik, dan nilai D untuk 0 (OFF).
3. Pasang loop kontrol ke dalam "Mode Manual". Sesuaikan set point ke 32ᴼC dan
perlahan-lahan menyesuaikan output hingga pengukuran sesuai dengan set point.
4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop menjadi "Auto Mode".
5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju aliran air dingin 6 LPM
setiap 5 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi
awal. Amati respon dari sistem sampai pola pengukuran seragam, dan kemudian
hentikan perekam.
6. Pasang loop kedalam mode "Manual" dan. Atur set point ke 30ᴼC secara
bertahap menyesuaikan output hingga pengukuran sesuai dengan set point.
7. Aktifkan perekam lagi. Pasang loop kedalam mode "Auto" dan ubah set point ke
30ᴼC. Amati respon sistem sampai pengukuran pola seragam. Periksa nilai
kondisi pengukuran pada pengendali untuk menghitung loss. Hentikan perekam.
8. Bandingkan semua hasil, dan bahas perbedaannya
1.3.2b. Proportional plus Integral Control Loop Tertutup
Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik PB (Proportional Band) + I ( Integral)
pada suatu kontrol loop suhu
Prosedur:
1. Start-up sesuai dengan Bagian 1.3.1.
2. Masukkan nilai PB dari 20, I nilai 100,50 detik, dan nilai D untuk 0 (OFF)
kedua.
3. Pasang loop ke mode "Manual" dan. Set Atur set point ke 30ᴼC secara perlahan-
lahan menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.
4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop ke mode "Auto".
5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju alir air dingin sekitar 6
LPM setiap 1 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi
awal. Amati respon sistem sampai pola pengukuran seragam dan kemudian
hentikan perekam.
6. Pasang loop kedalam mode "Manual". Atur set point ke 30ᴼC dan secara
bertahap menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.
7. Nyalakan perekam. Pasang loop kedalam mode "Auto". Ubah set point ke
30ᴼC. Amati respon sistem sampai pengukuran pola seragam. Hentikan
perekam.
8. Bandingkan semua hasil, dan komentar tentang perbedaan.
1.3.2c. Proportional plus Integral & Derivatif Kontrol Loop Tertutup
Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik PB (Proportional Band) + I(Integral
Aksi) + D (tindakan derivatif) dalam loop kontrol suhu
Prosedur:
1. Start-up unit sesuai dengan Bagian 1.3.1.
2. Masukkan nilai PB dari 20, I nilai 10,20,30 detik, dan nilai D dari 10 detik.
3. Pasang loop kedalam mode "Manual". Sesuaikan set point ke 30ᴼC dan
perlahan-lahan menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set
point.
4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop kedalam mode "Auto".
5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju alir air dingin sekitar 6
LPM setiap 1 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi
awal. Amati respon sistem sampai pola pengukuran seragam lalu berhenti
perekam.
6. Pasang loop kedalam mode "Manual". Sesuaikan set point ke 35ᴼC dan secara
bertahap menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.
7. Aktifkan mode rekaman lagi. Pasang loop kedalam mode "Auto". Ubah set point
ke 35ᴼC. Amati respon dari sistem sampai stabil. Hentikan perekam.
9. Bandingkan semua hasil, dan bahas perbedaannya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kontrol Proses
Sebuah komponen dari setiap sistem kontrol proses industri adalah loop kontrol
feedback. Terdiri dari proses, pengukuran, pengendali, dan elemen kontrol akhir, seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.1 Jika semua elemen ini saling berhubungan, yaitu,
jika informasi dapat dikirimkan terus menerus sekitar loop, kontrol loop tertutup dan
feedback otomatis umumnya ada.
Gambar 2.1.1 Suatu pengendalian loop tertutup
Arus informasi ini menyediakan sarana untuk kontrol, yang memungkinkan
pemanfaatan bahan baku dan energi yang efisien, jika loop terganggu karena alasan
apapun, seperti ketika pengendali ini dikondisikan pada kontrol manual, seperti yang
terlihat pada Gambar 2.1.2 itu dianggap loop terbuka dan tidak ada kontrol otomatis.
Gambar 2.1.2 Kontrol loop terbuka
Konsep kontrol feedback otomatis bukanlah hal baru. Aplikasi pada industri
terjadi pada tahun 1774 ketika James Watt menggunakan bola-terbang untuk
mengontrol kecepatan mesin uapnya. Pengembangan kontrol feedback otomatis
berkembang lambat pada awalnya. Sistem transmisi Pneumatic tidak umum sampai
tahun 1940, tetapi beberapa dekade terakhir telah melihat studi ekstensif dan
pengembangan dalam teori dan penerapan konsep tersebut.
Kontrol feedback otomatis tidak digunakan secara universal. Dalam Gambar
2.1.2 bagian dari sistem yang terputus, menciptakan kontrol loop terbuka. Kontrol loop
terbuka tidak memberikan informasi dari proses kembali ke pengendali. Contoh yang
paling dekat adalah mesin cuci, yang dapat diprogram untuk mengendalikan
serangkaian operasi yang diperlukan untuk mencuci pakaian, hal itu berjalan
berdasarkan siklusnya dan, karena tidak ada informasi feedback yang kembali ke
perangkat kontrol mengenai kondisi pencucian, mesin cuci itu mati. Hanya manusia
yang dapat mengontrol beban, dan itu tidak memuaskan, bisa dijadikan pelajaran.
Kontrol loop terbuka jarang ditemui dalam proses industri dan tidak akan diberikan
keterangan lebih lanjut.
Sebagaimana dinyatakan sebelumnya, kontrol otomatis memerlukan beberapa jenis
sistem sinyal untuk menutup loop dan menyediakan sarana untuk aliran informasi. Ini
berarti bahwa pengendali harus mampu menggerakkan kerangan, kerangan harus dapat
mempengaruhi pengukuran, dan sinyal pengukuran harus edilaporkan ke pengendali.
Tanpa feedback ini, Anda tidak memiliki kontrol otomatis.
2. 2 Kontrol Proporsional
Kontrol on/off bekerja sangat baik pada proses dengan kapasitas besar, yang
berubah perlahan-lahan. Saat proses memiliki kapasitas kecil, biasanya merespon
dengan cepat untuk mengganggu. Oleh karena itu, peraturan terus menerus yang tepat
dari variabel dimanipulasi diperlukan. Upaya kontrol Proporsional untuk menstabilkan
sistem dan menghindari fluktuasi dengan menanggapi besar serta arah kesalahan.
Jenis proses yang paling bermanfaat dari kontrol proporsional adalah memiliki
massa besar atau aliran energi sehubungan dengan kapasitas dan waktu mati yang
sangat kecil. Sebuah pancuran kamar mandi adalah contoh dari proses kapasitas kecil.
Kontrol on/off pada suhu air tidak berguna di sini karena memutar kontrol penuh atau
terlalu penuh sehingga menyebabkan perubahan pada output. Energi masuk besar
berhubungan dengan kapasitas proses. Jadi, kami membentuk proporsi air panas ke air
dingin, yang dapat dipertahankan terus menerus.
Di kamar mandi, seperti dalam proses kontrol kebanyakan sistem, elemen
kontrol akhir adalah kerangan, yang sebagian membuka atau menutup untuk mengatur
massa atau aliran energi. Untuk menyediakan output yang sesuai, kerangan mengalir
antara sepenuhnya terbuka dan tertutup seperti diposisikan oleh pengendali. Aliran
kerangan ini disebut gaya kerangan.
Hubungan antara output dan lebar rentang pengukuran disebut band
proporsional. Kadang-kadang disebut PB atau P Band, dan dinyatakan dalam persen.
Misalnya, 20 persen proporsional band sempit, tetapi memberikan kontrol sensitif
karena 100 persen perubahan output yang dihasilkan oleh perubahan pengukuran hanya
20 persen. Sebaliknya, 500 persen Proporsional Band sangat luas dengan hanya 20
percent dari output yang mungkin dihasilkan oleh perubahan 100 persen dalam
pengukuran.
Dalam operasi, pengendali proporsional menghitung jumlah kesalahan antara
pengukuran dan set point, menguatkan, dan memposisikan elemen kontrol akhir untuk
mengurangi kesalahan. Besarnya tindakan korektif sebanding dengan kesalahan. Secara
umum, pengukuran merupakan satu-satunya pengendali proporsional yang dapat
menghilangkan kerugian hanya pada satu kondisi beban.
Ketika ada proses yang mengganggu, seperti ketika aliran tiba-tiba dikurangi,
kerangan harus mengubah posisi untuk menjaga variabel yang dikendalikan pada
tingkat yang konstan (menjaga set point). Output dari pengendali (yang mengontrol
posisi kerangan) harus mengasumsikan nilai baru, yang berbeda dari aslinya (set point),
sebelum keseimbangan dapat dicapai.
Nilai ini baru dari variabel yang dikendalikan Apakah offset dari set point.
Gambar 4, Curve C, menunjukkan respon system ketika band proporsional, di mana
osilasi dengan cepat menyelesaikannya.
Jika Proporsional Band terlalu lebar (tidak sensitif), offset akan jauh lebih besar,
mengurangi jumlah kontrol atas proses. Mempersempit pita proporsional (peningkatan
keuntungan) dapat mengurangi jumlah offset, tapi band yang terlalu sempit
menciptakan siklus. Yang paling penting adalah pembatasan kontrol proporsional
karena hanya hal itu yang dapat menampung satu hubungan tetap antara input dan
output, satu beban kontrol dimana kesalahan input adalah nol dan satu sinyal keluaran
dimana posisi kerangan kontrol dalam posisi yang diperlukan untuk membuat kesalahan
nol.
Tindakan proporsional murni umumnya memadai untuk proses yang stabil
dengan menggunakan sebuah Proporsional Band sempit dan dimana kerugian kecil
tidak merugikan pengoperasian sistem. Sebagai contoh, tingkat control suhu non-
kritikal loop dengan konstanta waktu yang lama adalah aplikasi yang baik hanya untuk
kontrol proporsional.
Gambar 2.2 : Respon system Proporsional untuk menangani gangguan berbeda
Proporsional Band (PB) lebar
2. 3 Kontrol Integral
Tindakan integral untuk menghindari kerugian yang diciptakan dalam kontrol
proporsional dengan membawa output kembali ke set point, itu adalah penyeimbangan
kembali otomatis dari sistem, yang beroperasi selama kesalahan ada. Oleh karena itu,
kontrol integral menanggapi durasi kesalahan serta besar dan arah. Kontrol integral
hampir tidak pernah digunakan sendiri, melainkan dikombinasikan dengan kontrol
proporsional.
Pada suatu waktu, sistem penyeimbangan kembali harus dilakukan secara
manual, ini disebut "reset manual." Istilah "reset" sesekali masih digunakan, meskipun
definisi lengkap fungsi mencakup konsep matematika dari mengintegrasikan kesalahan
hingga mencapai nol.
Kontrol proporsional-plus-integral (PI) umumnya digunakan pada proses di
mana tidak ada jumlah kerugian yang dapat ditoleransi. Aplikasi lain termasuk yang
mana seperti broad band proporsional akan diperlukan untuk stabilitas bahwa jumlah
kerugian yang terbentuk harus diterima.
Kontrol PI diterapkan pada hampir semua proses. Ketika gangguan proses
terjadi, pengendali proporsional menanggapi kesalahan dan gangguan itu seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 2.3. Modus integral kontrol mendeteksi kesalahan dalam
modus proporsional dan mencoba untuk menghilangkan kesalahan.
Dalam kontroller proportional-plus-integral, aksi integral dapat dinyatakan
dalam menit per jumlah waktu ulangan yang diperlukan oleh pengendali integral untuk
mengulang-loop respon terbuka disebabkan oleh modus proporsional untuk perubahan
langkah dalam kesalahan. Semakin kecil nilai waktu, semakin cepat tindakan integral.
(Beberapa pembuat kontroller mengungkapkan integral dalam mengulangi per menit,
yang merupakan kebalikan dari menit per ulangan.)
Idealnya, menit per ulangan dipilih untuk modus integral dari pengendali yang
harus membawa titik kontrol kembali ke set point dengan cepat. (Proporsional Band
ditentukan secara terpisah.) Jika waktu integral terlalu panjang, sistem tidak akan tampil
di efisiensi maksimum. Jika waktu terlalu singkat, maka akan melampaui set point,
bahkan, jika waktu integral terlalu pendek untuk proses yang sedang dikendalikan,
maka siklus terus-menerus bisa terjadi. Hubungannya ditunjukkan dalam Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Respon sistem proportional integral dengan waktu integral berbeda
Satu masalah dengan kontrol integral yang dapat terjadi ketika penyimpangan
tidak bisa dihilangkan selama periode waktu (seperti dengan sejumlah proses ketika
tangki kosong). Pengendali terus melihat kesalahan dan mencoba untuk memperbaiki,
menjenuhkan dan mengendalikan output ke nilai maksimum. Ini disebut penyelesaian
integral. Ketika situasi menyebabkan kesalahan tersebut diperbaiki, pengendali tidak
segera kembali ke operasi normal; melainkan mengendalikan output dan kerangan pada
kondisi ekstrim untuk beberapa saat hingga penyimpangan telah berubah.
2.4 Kontrol PID
Masing-masing dari tiga mode kontrol dasar dan kombinasi yang telah dibahas
sejauh ini, Proporsional (P), Proporsional-plus-Integral (PI) memiliki keterbatasan yang
mungkin tidak signifikan jika proses dan pengendali cocok.
Namun, beberapa proses yang sulit untuk dikendalikan atau penting untuk
menjaganya pada set point, adalah penggunaan ketiga mode akan sangat membantu
dalam mempertahankan kontrol yang diinginkan. Kontrol PID menanggapi semua aspek
proses kesalahan, besarnya, durasi, dan tingkat perubahan. Output dari pengontrol PID
adalah kombinasi linear dari P, I, dan mode control D.
Kontrol PID dapat menguntungkan pada banyak proses. Namun, penerapannya
harus dipertimbangkan dengan hati-hati karena memiliki keterbatasan pada beberapa
proses. Proses yang paling menguntungkan dari kontrol PID adalah cepat merespon
gangguan besar, dan tindakan integral bisa menanggapi mereka.
Tindakan derivative dan integral saling melengkapi. Tindakan derivatif
memungkinkan peningkatan proporsional, mengimbangi penurunan yang diharuskan
oleh tindakan integral; dimana tindakan integral cenderung meningkatkan masa siklus
dari loop, tindakan derivatif cenderung untuk menguranginya, sehingga menghasilkan
kecepatan yang sama tanggapan sebagaimana dengan tindakan proporsional tetapi tanpa
offset.
Suhu proses, seperti penukar panas, khusus dari aplikasi ini, yang dapat
bermanfaat dari kontrol PID. Gambar 6 menunjukkan pengaruh penambahan tindakan
derivatif ke PI pengendali disesuaikan dengan benar. Periode (waktu untuk
menyelesaikan satu siklus) lebih pendek dibandingkan dengan kontrol proporsional-
plus-integral.
Gambar 2.4.1 Perbandingan antara sistem respon pada proses PI dengan PID kontrol
Gambar 2.4.2 Menunjukkan respon sistem untuk proses gangguan dalam modus
kontrol analog utama: proporsional, integral, dan PID. Respon yang tidak
terkendali ditampilkan demi perbandingan.
Gambar 2.4.3 Menunjukkan respon sistem terhadap perubahan set point (seperti yang
terjadi dalam penyetelan pengendali) dengan menggunakan mode analog
pengendalian yang sama.
BAB III
DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
3.1 Data Pengamatan
Tabel 3.1.1 Control Proporsional Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.6 30 46.42 5 24.6 30 45.43 10 27.3 30 42.74 15 28.6 30 41.45 20 29.0 30 41.06 25 29.2 30 40.87 30 29.3 30 40.78 35 29.3 30 40.79 40 29.3 30 40.7
10 45 29.3 30 40.711 50 29.3 30 40.712 55 29.3 30 40.713 60 29.3 30 40.714 65 29.2 30 40.815 70 29.2 30 40.816 75 29.2 30 40.817 80 29.2 30 40.818 85 29.2 30 40.819 90 29.2 30 40.820 95 29.2 30 40.821 100 29.2 30 40.822 105 29.2 30 40.823 110 29.3 30 40.724 115 29.3 30 40.725 120 29.4 30 40.626 125 29.5 30 40.5
Ket :
PB = 100 * Fd = 6 * Fp = 8 * Interval = 5 sec
Table 3.1.2 Control Proporsional plus Integral Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)
1 0 23.9 30 73.02 1 23.9 30 73.43 2 23.9 30 73.54 3 23.9 30 73.95 4 24.2 30 73.16 5 24.5 30 71.67 6 25.4 30 67.48 7 26.5 30 62.29 8 27.4 30 58.110 9 27.7 30 56.411 10 28.3 30 53.512 11 28.8 30 51.213 12 29.0 30 50.014 13 29.3 30 48.615 14 29.6 30 47.616 15 29.7 30 46.917 16 29.7 30 46.718 17 29.8 30 46.219 18 29.9 30 46.120 19 29.9 30 45.921 20 29.9 30 45.822 21 29.9 30 45.823 22 29.9 30 45.724 23 30.0 30 45.625 24 30.0 30 45.626 25 30.0 30 45.627 26 30.0 30 45.528 27 30.0 30 45.529 28 30.0 30 45.630 29 30.0 30 45.531 30 30.0 30 45.5
Ket :
PB = 20 * Interval = 1 sec
I = 100 * Fd = 6 * Fp = 9.5
Table 3.1.3 Control Proporsional plus Integral Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.7 30 1002 1 23.7 30 100
3 2 24.2 30 1004 3 25.1 30 99.75 4 25.2 30 97.56 5 26.5 30 93.37 6 27.3 30 89.68 7 27.7 30 87.59 8 28.3 30 84.710 9 28.8 30 82.511 10 29.0 30 81.512 11 29.4 30 79.713 12 29.7 30 78.514 13 29.9 30 77.415 14 30.0 30 77.016 15 30.1 30 76.217 16 30.3 30 75.518 17 30.3 30 75.219 18 30.4 30 74.620 19 30.5 30 74.221 20 30.5 30 74.022 21 30.6 30 73.623 22 30.7 30 73.224 23 30.7 30 73.025 24 30.7 30 72.826 25 30.8 30 72.527 26 30.8 30 72.228 27 30.8 30 72.1
Ket :
PB = 20 Fd * Fd = 6
I = 50 * Fp = Max
Interval = 1 sec
Table 3.1.4 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.3 30 1002 1 23.3 30 1003 2 23.3 30 100
4 3 23.4 30 1005 4 24.1 30 91.86 5 24.8 30 81.67 6 25.9 30 70.08 7 26.8 30 63.99 8 27.3 30 62.610 9 28.1 30 63.011 10 28.6 30 65.512 11 28.9 30 67.113 12 29.2 30 70.214 13 29.5 30 72.915 14 29.7 30 74.516 15 29.9 30 76.617 16 30.1 30 78.218 17 30.2 30 79.219 18 30.3 30 79.520 19 30.4 30 80.521 20 30.5 30 80.922 21 30.5 30 81.023 22 30.6 30 81.324 23 30.6 30 81.225 24 30.7 30 81.026 25 30.7 30 80.827 26 30.7 30 80.628 27 30.7 30 80.629 28 30.8 30 80.030 29 30.8 30 79.731 30 30.8 30 79.332 31 30.8 30 78.833 32 30.8 30 78.534 33 30.9 30 78.235 34 30.9 30 77.9
Ket :
PB = 20 * Fd = 6
I = 10 * Fp = Max
D = 10
Table 3.1.5 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)
1 0 23.2 30 1002 1 23.2 30 1003 2 23.2 30 1004 3 23.4 30 1005 4 24.5 30 79.66 5 25.1 30 69.17 6 26.1 30 52.88 7 27.1 30 42.39 8 27.5 30 39.510 9 28.2 30 38.911 10 28.6 30 43.312 11 28.9 30 49.213 12 29.0 30 52.114 13 29.2 30 58.315 14 29.4 30 62.016 15 29.5 30 63.517 16 29.7 30 65.818 17 29.9 30 68.319 18 30.0 30 69.120 19 30.1 30 71.221 20 30.2 30 72.722 21 30.3 30 74.423 22 30.3 30 75.024 23 30.4 30 76.625 24 30.4 30 77.726 25 30.5 30 78.127 26 30.5 30 79.128 27 30.5 30 79.729 28 30.5 30 79.930 29 30.5 30 80.931 30 30.6 30 81.232 31 30.5 30 81.533 32 30.6 30 81.634 33 30.5 30 8235 34 30.5 30 82.136 35 30.6 30 81.937 36 30.5 30 81.938 37 30.5 30 82.139 38 30.5 30 81.5
Ket :
PB = 20 * Fd = 6
I = 10 * Fp = 13.5
D = 20
Table 3.1.6 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup
No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.4 30 1002 1 24 30 93.83 2 25 30 72.34 3 25.5 30 61.95 4 26.4 30 45.46 5 27.3 30 34.57 6 27.6 30 31.88 7 28.1 30 31.49 8 28.4 30 36.110 9 28.5 30 39.311 10 28.7 30 46.312 11 28.8 30 52.313 12 28.9 30 55.414 13 29.1 30 58.915 14 29.3 30 6116 15 29.3 30 62.117 16 29.5 30 6418 17 29.7 30 65.919 18 29.7 30 66.720 19 29.9 30 68.221 20 29.9 30 70.622 21 30 30 71.923 22 30.1 30 7424 23 30.1 30 75.325 24 30.1 30 76.326 25 30.2 30 77.727 26 30.2 30 79.328 27 30.2 30 80.129 28 30.3 30 81.230 29 30.3 30 82.631 30 30.3 30 8332 31 30.3 30 84
Ket :
PB = 20 * Fd = 6
I = 10 * Fp = 13
D = 30
BAB IV
PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN
4.1 Pembahasan
Dalam praktikum pengendalian temperatur, dituntut kompetensi untuk
menentukan karakteristik pengendalian. Karakteristik pengendalian antara lain
adalah Proporsional (P), Proporsional plus Integral (PI) dan Proporsional plus
Integral plus Derivatif (PID).
Masing-masing dari pengendalian ini memiliki karakteristik yang berbeda,
namun ketiganya saling melengkapi satu sama lainnya. Misalnya PID,
merupakan gabungan dari pengendalian Proporsional plus Integral plus
Derivatif.
Pada percobaan ini, kami dapatkan perbedaan antara karakterisitik sistem
pengendalian tersebut. Tujuannya adalah sama, yaitu untuk mengurang
kesalahan (offset). Dapat dilihat pada tabel dan grafik yang kami dapat dari
percobaan tersebut.
Pada pengendalian Proporsional, dengan pb 100, laju alir fluida dinginnya
6 dan laju alir fluida panasnya 8. Offset merupakan selisih antara output dengan
set point. Maka offsetnya sama dengan 0.5, dapat dilihat pada gambar grafik
4.1.1 pengendalian proporsional dibawah ini outputnya hapir mendekati set
point.
Gambar 4.1.1 Pengendalian Proporsional
Gambar 4.1.2 Pengendalian Proporsional Plus Integral dengan Integral 100
Pada pengendalian Proporsional plus Integral, dengan Pb 20 integral 100,
laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 9.5. kami memperoleh grafik seperti
gambar 4.1.2 dimana outputnya tepat pada garis set pointnya dan tidak memiliki offset.
Gambar 4.1.3 Pengendalian Proporsional Plus Integral dengan Integral 50
Pada pengendalian Proporsional plus Integral, dengan Pb 20 integral 50,
laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas max. kami memperoleh grafik seperti
gambar 4.1.3 dimana outputnya melewati garis set pointnya dengan offset 0.8,
dikarenakan laju alir fluida panasnya mencapai max, makanya berpengaruh pada
outputnya.
Gambar 4.1.4 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif
10
Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20
integral 10 dan derivative 10, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas max.
Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.4 dimana outputnya melewati garis set
pointnya dengan offset 0.9, dikarenakan laju alir fluida panasnya mencapai max,
makanya berpengaruh pada outputnya.
Gambar 4.1.5 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif
20
Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20
integral 10 dan derivative 20, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 13.5.
Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.5 dimana outputnya melewati garis set
pointnya dengan offset 0.5.
Gambar 4.1.6 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif
30
Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20
integral 10 dan derivative 30, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 13.
Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.6 dimana outputnya melewati garis set
pointnya dengan offset 0.3.
Gambar 4.1.7 Pengendalian P, PI, dan PID Pada Control Valve (%)
Pada pengendalian Proporsional (P), Proporsional plus integral (PI), dan
Proporsional plus integral plus derivatif, kami memperoleh nilai control valve seperti
gambar 4.1.7 dimana suhu sangat mempengaruhi control valve.
Menurut teori, pengendalian proporsional memiliki offset yang besar, namun hal
tersebut dapat diatasi dengan menggabungkan pengendalian integral. Hal tersebut
dilakukan untuk mengurangi offset. Namun lebih sempurna lagi jika ditambahkan
pengendalian derivatif didalamnya. Dapat lebih megurangi nilai kesalahannya.
Selain mengamati karakter masing-masing pengendalian, control valve juga
menjadi bahan pengamatan dalam percobaan ini. Semakin tinggi kenaikan suhu, maka
semakin kecil persen (%) control valvenya, dalam artian bahwa sistem pengendali juga
mengotrol gerakan valve untuk setiap kenaikan suhu.
4.2 Kesimpulan
Nilai offset pada Pengendali Proporsional adalah 0.5
Pada Pengendali Proporsional plus Integral tidak memiliki nilai offset
dikarenakan nilai output tepat pada garis setpoint.
Pengendali Proporsional plus Integral dalam praktikum ini yang dapat
menghasilkan offset terkecil dan tidak memiliki offset.
Nilai offset pada Pengendali Proporsional plus Integral plus Derivatif
adalah 0.3
Semakin tinggi kenaikan suhu, maka semakin kecil persen(%) control
valvenya
Daftar Pustaka
Gunterus, Frans. 1988. Falsafah Dasar: Sistem Pengendalian Proses. Jakarta:
Elex Media Komputindo
Sitompul J., Limbong M. Modul Praktikum Pengendalian Proses. Departemen
Teknik Kimia ITB
Yusuf, Ritonga M, Ir. 2002. PENGENDALIAN PROSES – I.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1347/1/kimia-yusuf3.pdf.
diakses pada 25 Mei 2012.
top related