bab i konsep dasar pengendalian proses

BAB I

KONSEP DASAR PENGENDALIAN PROSES

1.1. Pendahuluan

Pabrik kimia adalah susunan/rangkaian dari berbagai unit pengolahan yang

terintegrasi satu sama lain secara sistematik dan rasional. Tujuan dari pengoperasian

pabrik kimia secara keseluruhan adalah untuk mengubah (mengkonversi) bahan baku

tertentu (input feedstock) mrenjadi produk yang diinginkan.

Dalam pengoperasiannya, pabrik kimia akan selalu mengalami banyak

ganggauan (disturbance) pada variabel prosesnya dari luar (eksternal), sehingga

diperlukan pengendalian variabel proses tersebut agar tetap pada batasan yang

dipersyaratkan (diizinkan) dalam operasinya.

Pengendalian proses pada dasarnya adalah usaha untuk mencapai tujuan agar

proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Namun, apakah memang betul-betul

diperlukan pengendalian proses ? Jawab terhadap pertanyaan ini bida “tidak” bisa

“ya”. Proses tidak perlu dikendalikan jika memang tujuan proses tercapai tanpa unsur

pengendalian. Contoh sederhana misalnya mempertahankan suhu air pada tekanan

normal tetap pada 100 oC. Tanpa dikendalikan pun, air yang mendidih suhunya tetap

100 oC pada tekanan 1 atm. Sebaliknya, proses perlu dikendalikan jika untuk

mencapai tujuan perlu pengawasan terus-menerus. Contoh sederhana adalah

mempertahankan suhu air pada 40 oC dalan udara yang bersuhu kamar dan tekanan

normal.

1.2. Alasan Pentingnya Pengendalian Proses dalam Industri Kimia

Pabrik kimia, atau pabrik lain yang sejenis, harus beroperasi pada kondisi

operasi tertentu. Beberapa alasan yang menyebabkan pengendalian proses sangat

diperlukan dalam pengoperasian pabrik kimia antara lain:

1. Keamanan Operasi (Safety)

Bab I. Konsep Dasar Pengendalian Proses 1

Keamanan dalam operasional suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer

untuk orang-orang yang bekerja di pabrik tersebut dan bagi kelangsungan

perusahaan. Untuk menjaga terjaminnnya keamanan tersebut, berbagai kondisi

operasi pabrik seperti tekanan operasi, temperatur operqasi, konsentrasi bahan

kimia, ketinggian level cairan dalam tangki penyimpan dan lain-lain harus

dijaga tetap dalam batas-batas tertentu yang diizinkan.

2. Spesifikasi Produksi (Production Specifications)

Suatu pabrik kimia harus menghasilkan produk dalam jumlah dan dengan

kualitas tertentu yang dipersyaratkan, dengan demikian dibutuhkan suatu sistem

pengendali untuk menjaga tingkat produksi dan kualitas produk yang

diinginkan.

3. Kendala-kendala Operasional (Operational Constrains)

Peralatan-peralatan yang digunakan dalam operasi pabrik kimia memiliki

kendala-kendala operasional tertentu yang harus dipenuhi. Sebagai contoh, pada

suatu pompa harus dipertahankan operasinya pada nilai Net Pisitive Suction

Head (NPSH) tertentu selama operasi; kolom destilasi harus dijaga agar tidak

sampai terjadi limpahan (flooded), isi dari tangki tidak boleh luber atau kering,

dan sebagainya.

4. Peraturan Lingkungan (Enviromental Regulations)

Terdapat berbagai peraturan lingkungan yang memberikan syarat-syarat tertentu

bagi berbagai buangan pabrik kimia

5. Faktor Ekonomi (Economics)

Operasi pabrik kimia ditujukan untuk memberikan keuntungan yang

maksimum, sehingga pabrik harus dijalankan pada kondisi yang memungkinkan

biaya bahan baku menjadi minimum dan laba yang diperoleh menjadi

maksimum tanpa mengabaikan faktor-faktor diatas.

Agar dapat memenuhi semua faktor dan persyaratan di atas, diperlukan

pengawasan (minitoring) yang terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan

intervensi dari luar (external intervention control) untuk menjamin tercapainya tujuan


operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu rangkaian peralatan (alat

ukur/intrumen, pengendali, katup kontrol dan komputer) dan intervensi manusia

(plant managerr, plant operator) yang secara bersama-sama membentuk “control

system”.

1.3. Kebutuhan akan Sistem Pengendali Proses

Sistem pengendali diterapkan untuk memenuhi 3 (tiga) kelompok kebutuhan,

yaitu:

1. Menekan Pengaruh Gangguan Luar (Eksternal)

2. Memastikan Kestabilan Suatu Proses Kimiawi

3. Optimasi Kinerja Proses Kimiawi

Beberapa contoh kasus untuk dapat menggambarkan dengan lebih baik penggunaan

sistem pengendali untuk memenuhi ketiga kebutuhan tersebut adalah:

1. Menekan Pengaruh Gangguan Eksternal

Contoh aktual dari pengendalian melalui mengurangi pengaruh gangguan

ekternal dapat dilihat pada contoh berikut :

Contoh 1.1. Pengendalian Operasi Tangki Pemanas Berpengaduk

Tujuan/sasaran pemanas adalah :

Menjaga temperatur keluar tangki (T) pada temperatur yang ditetapkan

(Ts)

Menjaga volume cairan dalam tangki pada volume yang diinginkan

(Vs)

Bila : Fi ; Ti tetap → Ti = Ts

V = Vs → h = hs

Bila : Fi atau T berubah → perlu pengendali


Gambar 1.1 Sistem ProsesTangki Pemanas Berpengaduk

Berbagai sistem pengendali yang dibutuhkan pada beberapa kasus perubahan nilai F i

dan/atau Ti adalah:

a. Pengendali Temperatur (untuk kasus Ti berubah, Fi konstan);

Gambar 1.2 Gambar 1.3

Pengendali Temperatur “Feed Back” Pengendali Temperatur “Feed Foward”

b. Pengendali Ketinggian Cairan


Pengendali ketinggian “feed back” untuk tangki pemanas seperti gambar

berikut:

Gambar 1.4 Skema pengendali ketinggian cairan dengan Pengaturan laju alir masuk (Fi)

Gambar 1.5 Skema pengendali ketinggian cairan dengan Pengaturan laju alir keluar (F)

2. Memastikan Kestabilan Suatu Proses Kimiawi

Pada Gambar 1.6 variabel proses x (dapat berupa Temperatur, Tekanan,

Konsentrasi, Flow, dan lain-lain) mula-mula berharga konstan. Pada t = to nilai x


tersebut terganggu oleh karena faktor luar, tetapi dengan perjalanan waktu nilai x

kembali pada nilai semula. Sistem dengan kelakuan demikian disebut sebagai sistem

yang stabil (stable) atau self regulating. Pada sistem demikian tidak diperlukan

interversi pengendalian dari luar untuk stabilisasi atau memaksa x kembali ke nilai

awalnya.

Gambar 1.6 Respons dari suatu sistem yang Stabil

Kondisi yang berbeda terlihat pada Gambar 1.7. Setelah gangguan, harga y

tidak kembali pada nilai semula, tetapi makin menyimpang. Sistem dengan kelakuan

demikian disebut sebagai sistem yang tidak stabil (unstable). Pada sistem seperti ini

diperlukan intervensi/pengendalian dari luar untuk stabilisasi sistem tersebut.

Gambar 1.7 Respons dari Sistem yang Tidak Stabil

3. Optimasi Kinerja Suatu Proses Kimiawi


Kondisi operasi (temperatur, konsentrasi, tekanan, laju alir, dan lain-lain) pada

suatu proses dapat diubah-ubah untuk mendapatkan kondisi optimal yang

menghasilkan kinerja dan keuntungan yang maksimum.

1.4. Jenis Variabel

Jenis variabel yang mendapatkan perhatian penting dalam pengendalian proses

adalah variabel proses (process variable, PV) atau disebut juga variabel terkendali

(controlled variable). Variabel proses adala h besaran fisik atau kimia yang

menunjukkan keadaan proses dan menjadi variabel keluaran sistem yang

dikendalikan. Variabel ini bersifat dinamik, artinya nilai variabel dapat berubah

spontan atau oleh sebab lain baik yang diketahui maupun tidak. Di antara banyak

macam variabel proses, terdapat lima macam variabel dasar, yaitu suhu (T), tekanan

(P), laju alir (F), tinggi permukaan cairan (L) dan derajat keasaman (pH).

Dalam teknik pengendalian proses, titik berat permasalah adalah menjaga agar

nilai variabel proses tetap atau berubah mengikuti alur (trayektori) tertentu. Variabel

yang digunakan untuk melakukan koreksi atau mengendalikan variabel proses disebut

variabel termanipulasi (manipulated variable, MV). Sedangkan nilai variabel yang

diinginkan dan dijadikan acuan atau referensi variabel proses disebut nilai acuan

(setpoint value, SV).

Selain ketiga jenis variabel yamng tersebut diatas masih terdapat variabel lain

yaitu gangguan (disturbance) baik yang terukur (neasured disturbance) maupun yang

tidak terukur (unmeasured disturbance), serta variabel keluaran lain yang tidak

terkendali (uncontrolled output). Variabel gangguan adalah variabel masukan yang

mampu mempengaruhi nilai variabel proses tetapi tidak digunakan untuk

mengendalikan. Variabel keluaran tak terkendali adalah variabel keluaran yang tidak

dikendalikan secara langsung.


Gangguan terukur

SISTEMPROSESGangguan tak terukur

Var. terkendali

Sebagai contoh, pada kolom destilasi fraksionasi dalam kolom piring (plate)

memiliki jenis variabel sebagai berikut :

Gangguan terukur : Laju alir umpan

Gangguan tak terukur : Komposisi umpan

Variabel termanipulasi : a) laju refluks

b) laju kalor ke pendidih ulang (reboiler)

c) laju destilat

d) laju produk bawah

e) laju air pendingin

Variabel tak terkendali : a) komposisi destilat

b) komposisi produk bawah

c) tinggi permukaaan akumulator refluks

d) tinggi permukaan kolom bawah

e) tekanan kolom

Variabel tak terkendali : Suhu tiap piring (plate) sepanjang kolom

1.5. Jenis Sistem Pengendalian

Berdasarkan atas ada atau tidak adanya umpan balik, sistem pengendalian

dibedakan atas sistem pengendalian simpal terbuka (open-loop control system) dan

sistem pengendalian simpal tertutup (closed- loop controlsystem).

Sistem pengendalian simpal terbuka bekerja tanpa mwmbandingkan variabel

proses yang dihasilkan dengan nilai acuan yang diinginkan. Sistem semata-mata

bekerja atas dasar masukan yang telah dikalibrasi.

Contoh sederhana dari sistem pengendalian simpal terbuka adalah keran air

yang telah terkalibrasi. Dengan memandang keran sebagai suatu sistem, maka bukaan

keran (atau sudut putar keran) adalh sebagai masukan dan laju alir air sebagai


Var. termanupulasi (MV)

Var. tak terkendali

keluaran sistem. Berdasarkan hukum dinamika fluida, laju alir air tergantung pada

beda tekanan yang melintasi keran. Misalnya pada posisi keran x1 dengan beda

takanan P2 mengalir air pada laju Q2 (gambar 1.8)

Jika oleh satu sebab tertentu tiba-tiba beda tekanan berubah menjadi P1, maka

pada posisi keran tetap x1 akan menghasilkan laju alr Q1. Dengan demikian sistem

pengendalian simpal terbuka tidak dapat mengatasi perubahan beban atau gangguan

yang terjadi.

Meskipun dari uraian di atas, sistem simpal terbuka merupakan sistem yang

buruk, karena tidak mampu mengatasi gangguan, tetapi memiliki keuntungan sebagai

berikut:

Lebih murah dan sederhana dibandingkan sistem simpal tertutup

Jika sistem mampu mencapai kestabilan sendiri, maka akan tetap stabil.

Gambar 1.8 Sistem Pengendalian simpal terbuka

Untuk mengatasi kekurangan sistem simpal terbuka, biasanya seorang operator

pabrik akan mengatur kembali besarnya gangguan agar diperoleh sasaran yang

diinginkan. Tetapi dengan tindakan operator ini berarti telah membuat sistem simpal

tertutup.

Berbeda dengan sistem simpal terbuka, pada sistem pengendalian simpal

tertutup terdapat tindakan membandingkan nilai variabel proses dengan nilai acuan

yang diinginkan. Perbedaan ini digunakan untuk melakukan koreksi


sedemikian rupa sehingga nilai variabel proses akan sama atau dekat dengan nilai

acuan. Dengan demikian terdapat umpan balik, sehingga sistem pengendali simpal

tertutup lebih dikenal dengan sistem pengendalian umpan balik.

Meskipun sistem simpal tertutup mampu mengatasi gangguan atau perubahan

beban, tetapi memiliki kelemahan sebagai berikut ;

Sistem lebih mahal dan kompleks dinbanding sistem simpal terbuka

Dapat membuat sistem tidak stabil, meskipun sebenarnya tanpa umpan balik

sistem dapat mencapai kestabilan sendiri.

Betrdasarkan nilai acuan (setpoint), sistem pengendalian umpan balik dibedakan

atas dua jenis : 1) sistem pengendalian dengan titik acuan tetap (di bidang elektro

sering disebut sistem pengaturan) dan 2) sistem pengendalian dengan titik acuan

berubah ( di bidang mekanik sering disebut sistem pengendalian, sistem servo, atau

tracking).

Tujuan utama sistem pengaturan adalah mempertahankan agar nilai variabel

proses tetap pada nilai yang diinginkan. Sedangkan pada sistem pengendalian, tujuan

utamanay adalah mempertahankan agar nilai variabel proses agar selalu mengikuti

perubahan nilai acuan.

1.6. Sistem Pengendalian Umpan Balik

Prinsip mekanisme kerja pengendalian umpan balik adalah mengukur variabel

proses dan kemudian melakukan koreksi bila nilainya tidak sesuai dengan yang

diinginkan. Ciri utama pengendalian umpan balik adalah adanya umpan balik negatif.

Artinya, jika nilai variabel proses berubah, terdapat umpan balik yang

melakukantindakan untuk memperkecil perubahan itu.

1.6.1 Langkah Pengendalian

Langkah-langkah pengendalian umpan balik selengkapnya adalah sebagai

berikut :

a.Mengukur, tahap pertama dari langkah pengendali adalah mengukur atau

mengamati nilai variabel proses


b. Membandingkan, hasil pengukuran atau pengamatan variabel proses (nilai

terukur) dibandingkan dengan nilai acuan (setpoint)

c.Mengevaluasi, perbedaan antara nilai terukur dan nilai acuan di evaluasi

untuk menentukan langkah-langkah atau cara melakukan koreksi atas

perbedaan itu.

d. Mengkoreksi, Tahap ini bertugas melakukan koreksi variabel proses, agar

perbedaan antara nilai terukur dan nilai acuan tidak ada atau sekecil

mungkin.

1.6.2 Intrumen Sistem Pengendali

Pelaksanaan keempat langkah tersebut pada butir (1.5.1) memerlukan

intrumentasi sebagai berikut:

a. Unit Pengukuran

Bagian ini bertugas mengubah nilai variabel proses yang berupa besaran fisik

atau kimia seperti laju alir, tekanan, temperatur, konsentrasi, pH dan lain-lain

menjadi sinyal standar. Bentuk sinyal standar yang populer adalah berupa

sinyal pneumatik (tekanan udara) dan sinyal listrik lemah (lihat tabel 1.1).

Unit pengukuran terdiri dari dua bagian besar yaitu sensor dan trasmitter.

Sensor, yaitu elemen perasa yang langsung “bersentuhan” dengan

variabel proses fisik atau kimiawi.

Trasmitter, yaitu bagian yang berfungsi mengubah sinyal dari sensor

(gerakan mekanik, perubahan hambatan, perubahan tengangan atau

arus) menjadi sinyal standar..

Dalam bidang pengendalian proses, istilah trasmitter lebuh populer

dibandingkan dengan transducer. Meskipun keduanya berfungsi serupa, tetapi

trasmitter mempunyai makna pengirim sinyal pengukuran ke unit pengendali

yang biasanya terletak jauh dari tempat pengukuran. Hal ini lebih sesuai

dengan keadaan sebenarnya di pabrik.


Tabel 1.1. Sinyal-sinyal standar dalam transmisi sinyal

Jenis SINYAL Nilai Minimum Nilai Maksimum

Pneumatik 3 psi atau 20 kPa 15 psi atau 100 kPa

Elektrik

0 mA

4 mA

0 V

1V

20 mA

20 mA

5 V

5 V

b. Unit Pengendali (Controller)

Bagian ini bertugas membandingkan, mengevaluasi, dan mengirimkan sinyal

ke unit kendali akhir. Evaluasi yang dilakukan berupa operasi matematika

seperti; penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, integrasi, dan

deferensiasi. Hasil evaluasi berupa sinyal kendali yang dikirim ke unit kendali

akhir. Sinyal kendali berupa sinyal standar yang serupa dengan sinyal

pengukuran, tetapi nilai tidak sama lagi.

c. Unit Kendali Akhir

Bagian ini bertugas menerjemahkan sinyal kendali menjadi aksi atau tindakan

koreksi melalui pengaturan variabel termanipulasi. Unit ini terdiri atas dua

bagian besar, yaitu actuator dan elemen kendali akhir. Aktuator adalah

penggerak elemen kendali akhir. Bagian ini dapat berupa motor listrik,

selenoida, atau membran pneumatik. Sedangkan elemen kendali akhir

biasanya berupa kantup kendali (control valve) atau elemen pemanas.

1.6.3 Mekanisme Pengendalian Umpan Balik

Sebagai ilustrasi diambil contoh pemanasan air dalam penukar panas sebagai

berikut; (Gambar 1.9). Pada proses pemanasan air sebagaimana gambr tersebut, suhu

air keluar (T) bergantung pada laju alir air (F), suhu air masuk (To), laju alir kukus


(steam) (S) dan suhu kukus (Ts). Jika dimisalkan suhu air masuk dan suhu kukus

tetap, maka suhu air keluar tergantung pada laju alir kukus dan laju alir air.

Pada proses ini diinginkan agar air keluar memiliki suhu yang tetap meskipun

terjadi perubahan laju alir air. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengatur laju

aliran kukus sedemikian rupa sehingga akan diperoleh suhu air keluar tetap. Dari

uaraian di atas, maka dapat ditentukan nama variabel pada sistem pemanasan air

tersebut. Variabel-variabel tersebut adalah :

Variabel proses (PV) : suhu air keluar (T)

Variabel termanipulasi (MV) : laju alir kukus (S)

Variabel gangguan : laju alir air (F)

Gambar 1.9 Diagram alir proses pemanasan air

Dari sistem proses sebagaimana gambar 1.9 di atas, akan dibuat sistem pengendalian

agar suhu air keluar selalu tetap. Untuk melaksanakannya perlu ditambahkan unit

pengukuran, unit pengendali dan unit kendali akhir. Sehingga diagram tersebut

menjadi seperti pada gambar 1.10 berikut :


Gambar 1.10 Diagram instrumentasi sistem pengendalian proses pemanasan air

Sistem pengendalian seperti pada gambar 1.11 bekerja sebagai berikut. Suhu

air keluar dideteksi oleh sensor dan dikirim oleh bagian Transmitternya (TT) ke unit

pengendali suhu (TC). Di dalam unit pengendali, suhu air keluar dibandingkan

dengan nilai acuan yang ditetapkan. Bila suhu air keluar lebih tinggi dari suhu yang

diinginkan, maka unit pengendali akan mengirim sinyal kendali ke unit kendali akhir

untuk mengurangi aliran kukus. Sebaliknya, jika suhu air keluar lebih rendah, katup

kendali dibuka lebih besar agar aliran kukus membesar.

Mekanisme sebagaimana tersebut di atas disebut aksi naik-turun (increase-

decrease) atau disebut juga aksi berlawanan (reverse acting). Artinya jika nilai

variabel proses (PV) naik terjadi aksi pengecilan variabel termanipulasi (MV).

Kebalikan dengan mekanisme tersebut adalah aksi naik-naik (increase-increase) atau

disebut juga aksi langsung (direct acting). Artinya jika PV naik, menyebabkan MV

juga naik.

Diagram pada gambar 1.10 di atas disebut diagram intrumentasi proses atau

lebih dikenal dengan P &ID (Piping and Instrumentation Diagram)

1.7. Simbol dan Indentifikasi Instrumen Pengendali


Dalam bidang pengendalian proses, yang dimaksud intrumen adalah peralatan

yang terlibat dalam sistem pengendalian proses kecuali sistem proses itu sendiri.

Sehingga secara umum instrumen yang utama dalam sistem pengendalian adalah :

sensor, trasnmitter/transducer, pengendali (controller) ,pengubah sinyal (converter),

dan elemen kendali akhir (biasanya katup kontrol).

Simbol intrumen untuk diagram intrumentasi sistem kontrol telah dibakukan

oleh Instrument Society of America (ISA) yang diuraikan dalam Instrumentation

Symbols and Indentification, ANSI/ISA-S5.1-1084. Simbol lingkaran (balon) adalah

simbol umum instrumen. Jenis instrumen diindentifikasi oleh kode yang diletakkan di

dalam balon yang disebut nomor indfentifikasi (tag number). Kode ini berisi

indentifikasi fungsional yang diletakkan dalam setengah lingkaran (balon) bagian

atas. Sedangkan indentifikasi rangkaian diletakkan dalam setengah lingkaran bagian

bawah. Secara umum lingkaran (balon) instrumen dibedakan atas tiga jenis.

Instrumen dipasang Instrumen dipasang Instrumen dipasang di lapangan (lokal) di ruang kontrol di samping panel kontrol

Gambar 1.12 Simbol Lingkaran Instrumen

Tabel 1.2 Huruf Indentifikasi Instrument

HURUF ke-1 HURUF ke-2 HURUF ke-3 HURUF ke-4

dan ke-5

HURUF ke-6, 7

dan 8

A=Analysis

B =Burner

A =Alarm

C =Controller

C =Controller

I =Indicator Angka 0 ... 9 Angka 0 ... 9


D =Density

E =Voltage

F =Flow

H =Hand

I =Arus

J =Daya

L =Level

P =Pressure

Q =Laju Panas

S =Speed

T =Temperatur

V =Vibration

W =Weight

X =Lain-lain

Z =Posisi

F =Ratio

I =Indicator

L =Light

Indicator

Q =Kuantitas

R =Recorder

S =Switch

T =Transmitter

Y =Relay,

konverter

V =valve

Angka 0 ... 9

Nomor area

Nomor area

atau nomor

rangkaian

Nomor

rangkaian,

cabang paralel

atau imbuhan

multikomponren

Sebagai catatan, tidak semua konsultan atau kontrakstor teknik memakai

sepenuhnya standar ISA. Dalam hal ini simbol-simbol yang dibuat sedikit banyak ada

perbedaan. Oleh sebab itu uraian diatas harap dipakai sebagai pedoman umum.

Contoh Soal 1.2 Simbol dan Label Instrumentasi

TIC dan TY : indentifikasi fungsional103 : indentifikasi rangkaian (loop)

10 adalah nomor area (lokasi) 3 adalah nomor rangkaian

TIC-103 dan TY-103 : nomor indentifikasi (tag number)Contoh Soal 1.3 Diagram Instrumentasi Proses.

Sebuah proses terdiri dari tangki yang diisi dengan cairan dan dipanaskan

dengan pembakar gas. Sebuah transmitter suhu dengan sensor terbuat dari termokopel

digunakan untuk mengukur suhu cairan dalam tangki. Sebuah katup kendali


3 – 15 psiTIC

103

TY

103

4 – 20 mA

Pengubah dari sinyal arus ke sinyal pneumatik (tekanan udara)Temperatur Indicator

Controller

digunakan untuk mengatur laju alir gas ke pembakar. Instrument yang dipakai adalah

sebagai berikut:

Nomor

Indentifikasi

Nama Instrumet Masukan Keluaran

TT-405 ................................ Suhu 4 – 20 mA

TRC-405 ................................. 4 – 20 mA 4 – 20 mA

TY-405 ................................. 4 – 20 mA 3 – 15 psi

TV-405 ................................. 3 – 15 psi m3/sec

Pertanyaan: a) Isikan kolom nama instrumen.

b) Buat diagarm instrument untuk proses tersebut.

Penyelesaian:

(a) TT-405 : Transmitter suhu

TRC-405 : Pengendali suhu yang dilengkapi recorder

TY-405 : Pengubah suhu ke sinyal pneumatik

TV-405 : Katup kendali suhu

(b) Diagram intrumentasi prosesnya, sebagai berikut :

1.8 Penutup

Hakikat utama tujuan pengendalian proses adalah mempertahankan nilai

variabel proses agar sesuai dengan kebutuhan operasi. Makna dari penyataan ini

adalah, satu atau beberapa nilai variabel proses mungkin perlu dikorbankan semata-


mata untuk mencapai tujuan yang lebih besar, yaitu kebutuhan operasi keseluruhan

agar berjalan sesuai yang diinginkan. Jadi tujuan pengendalian mengacu pada hakikat

utama yang dinyatakan di atas.

Tujuan ideal pengendalian adalah mempertahankan nilai variabel proses agar

“sama” dengan nilai acuan. Sementara Tujuan praktis yang dapat diterima dalam

operasinal adalah mempertahankan nilai varibel proses “di sekitar” nilai acuan dalam

batas-batas yang ditetapkan.

Tujuan tersebut didasarkan atas bentuk respons variabel proses setelah

mendapat perubahan pada nilai acuan (setpoint) atau gangguan/beban. Pada sistem

pengendalian simpal tertutup (loop tertutu), dengan memberi masukan undak

(tangga/step) pada beban akan diperoleh kurva sebagaimana gambar 1.6. dari gambar

tersebut dapat dirumuskan tujuan pengendalian yang dinyatakan dengan kualitas

pengendalian, yaitu setelah terjadi perubahan beban/gangguan diharapkan akan

diperoleh;

Penyimpangan maksimum dari nilai acuan sekecil mungkin

Waktu yang diperlukan oleh variabel proses mencapai kondisi mantap sekecil

mungkin

Perbedaan nilai acuan dan variabel proses setelah tunak (stabil) sekecil mungkin

Atau dapat dinyatakan dengan istilah umum, sebagai berikut;

Minimum overshoot

Minimum settling time

Minimum offset

Dengan kata lain kualitas pengendalian yang diharapkan adalah,

Tanggapan/respon cepat

Hasilnya stabil, dan

Tidak ada penyimpangan dengan nilai acuan.


bab i konsep dasar pengendalian proses

Documents