desain dan realisasi sistem kontrol proses melalui
TRANSCRIPT
![Page 1: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/1.jpg)
D I S U S U N O L E H :
F a t w a C a h y o K u s u m o
Desain dan Realisasi Sistem Kontrol ProsesMelalui Jaringan Menggunakan Distributed
Control System Centum CS 3000
F a t w a C a h y o K u s u m o
2 2 0 6 . 1 0 0 . 1 3 7
DOSEN PEMBIMBING:
1. Ir. Ali Fatoni, MT.
2. Imam Arifin. ST, MT
TE091399TE091399--Tugas Tugas AkhirAkhir
![Page 2: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/2.jpg)
Latar belakang
Terdapat jarak yang jauh antara kontroler dan plant
Penggunaan Distibuted Control System(DCS) di industri
![Page 3: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/3.jpg)
Permasalahan
• Merancang sistem kontrol proses menggunakanDistributed Control System (DCS) Centum CS 3000 dan embeded system melalui jaringan
![Page 4: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/4.jpg)
Tujuan
Mengintegrasikan DCS Centum CS 3000 dengan embeded system melalui jaringan untuk mengontrol plant dari jarak jauh
![Page 5: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/5.jpg)
Distibuted Control System Centum CS 3000
![Page 6: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/6.jpg)
Human Inteface Station (HIS)
Fungsi Pembuatan program kontroler
Pengontrol jalannya proses
Sebagai pengawas jalannya proses
![Page 7: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/7.jpg)
Field Control Station (FCS)
Fungsi FCS: Mengambil input yang masuk dari
transmitter Perhitungan sinyal kontrol. Mengirimkan sinyal kontrol ke
aktuator.
Komponen FCS :Komponen FCS : Central Processor Unit (CPU) Unit Catu Daya (Power Supply Unit,
PSU) Modul masukan/keluaran (I/O
modules, IOM).
![Page 8: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/8.jpg)
Advantech ADAM 5000 TCP
Advantech ADAM 5000 TCP, merupakan suatu modul I/O yang digunakan sebagai akuisisi data. Modul yang digunakan Pada Advantech ADAM 5000 TCP terdiri dari :
Modul masukan analog (5017)
Modul Keluaran analog (5024) Modul Keluaran analog (5024)
\Modul Masukan/Keluaran digital (5050)
![Page 9: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/9.jpg)
Plant Pressure Process Rig 78-314
![Page 10: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/10.jpg)
OLE for Process Control (OPC)
![Page 11: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/11.jpg)
Identifikasi Plant
![Page 12: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/12.jpg)
Perbandingan Grafik Identifikasi dengan simulasi
![Page 13: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/13.jpg)
Arsitektur Simulator untuk Sistem Kontrol Proses
![Page 14: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/14.jpg)
Definisi Kebutuhan
Perancangan sistem kontrol proses ini membutuhkan komponen-komponen seperti :
PC HIS
PC Labview PC Labview
NI PCI E6025 Series
Local Area Network(LAN)
ADAM 5000 TCP
Plant Pressure Process Rig
![Page 15: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/15.jpg)
PC HIS
Komputer Human Interface Station merupakan komputer pusat yang memiliki fungsi sebagai kontroler Komputer Human Machine Interface merupakan bagian dari Distributed Control System Centum 3000.
spesifikasi :
Prosessor : Intel(R) Pentium (4) 4 CPU 3.00 GHz
Memori : 224Mb RAM
Operating system : Microsoft Windows XP Professional
Perangkat lunak : Centum CS 3000
![Page 16: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/16.jpg)
PC Labview
Komputer Labview memiliki fungsi sebagai penghubung antara Centum CS 3000 dengan perangkat keras Advantech ADAM 5000 TCP (embeded system). Dari komputer ini, digunakan untuk pengiriman dan penerimaan data.
spesifikasi:
Prosessor : Intel(R) Core(TM) 2 duo CPU E7300 2.66 GHz
Memori : 988 Mb RAM
Operating system : Microsoft Windows XP Professional
Perangkat lunak : Labview 7.1
![Page 17: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/17.jpg)
NI PCI E6025 Series
PCI E6025 ini digunakan sebagai akuisisi data. Datadari modul keluaran analog FCS akan dihubungkandengan modul masukan analog PCI dan modulmasukan analog PCI akan dihubungkan denganmodul keluaran analog FCS.modul keluaran analog FCS.
![Page 18: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/18.jpg)
Local Area Network (LAN)
Penggunaan LAN pada perancangan sistem kontrol ini, sebagai penghubung antara PC Labview dengan perankat keras ADAM 5000 TCP
![Page 19: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/19.jpg)
ADAM 5000 TCP
Perangkat keras ADAM 5000 TCP ini, digunakan sebagai I/O untuk menjalankan proses. Hal ini dikarenakan, perangkat keras ADAM 5000 TCP bekerja setelah diberikan masukan dari komputer Labview 7.1. Nilai yang dibaca pada perangkat keras Labview 7.1. Nilai yang dibaca pada perangkat keras ADAM 5000 TCP adalah nilai desimal. Untuk menjalankan alat ini, perintah dikirim melalui jaringan ethernet dengan komunikasi modbus.
![Page 20: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/20.jpg)
Plant Pressure Process Rig 78-314
Plant pressure process rig 78-314 digunakan sebagai representasi dari suatu proses yang terjadi di industri
![Page 21: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/21.jpg)
Koneksi DCS Centum CS 3000 dengan Labview
Komunikasi antara HIS
dengan FCS menggunakan
V-Net.
Koneksi antara FCS dengan
PC Labview menggunakanPC Labview menggunakan
kabel.
PCI yang digunakan
NI PCI E6025Series
![Page 22: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/22.jpg)
Koneksi PC Labview dengan ADAM 5000 TCP
Koneksi antara PC Labview
dengan ADAM 5000 TCP
menggunakan jaringan
EthernetEthernet
Di butuhkan perangkat lunak
berupa OPC sebagai
penghubung
![Page 23: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/23.jpg)
Koneksi PC Labview dengan ADAM 5000 TCP (2)
OPC yang digunakan adalah OPC KEPServer
![Page 24: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/24.jpg)
Koneksi PC Labview dengan ADAM 5000 TCP (3)
![Page 25: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/25.jpg)
Koneksi PC Labview dengan ADAM 5000 TCP (4)
![Page 26: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/26.jpg)
Perancangan Kontroler
![Page 27: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/27.jpg)
Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan dengan dua plant dan dua keadaan :
Pengujian plant tanpa disturbancePlant virtual Plant virtual
Plant riil
Pengujian plant dengan disturbance Plant virtual
Plant riil
![Page 28: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/28.jpg)
Pengujian plant virtual tanpa disturbance
Respon sistem dengan
Kontroler PID.
Setpoint= 2.5 Volt
Gain proposional = 32%
Gain Integral = 15%Gain Integral = 15%
Gain Derivative = 1.3%
Waktu tunda= 4 Detik
Error steady state = 4.4%
![Page 29: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/29.jpg)
Pengujian plant riil tanpa disturbance
Respon sistem dengan
Kontroler PID.
Setpoint= 3 VoltSetpoint= 3 Volt
Gain proposional = 92%
Gain Integral = 15%
Gain Derivative = 2.3%
Waktu tunda= 5 Detik
Error steady state = 0.1%
![Page 30: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/30.jpg)
Hasil perbandingan pengujian plant tanpa disturbance
PlantΤr
(detik)Τs 5% (detik)
Error Steady
State(%)
waktu tunda (detik)
(detik) (detik)State(%) (detik)
Virtual 15.1 45.3 4.4 4
riil 18.77 56.31 0.1 5
![Page 31: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/31.jpg)
Pengujian plant virtual dengan disturbance
Respon sistem dengan
Kontroler PID.
Setpoint= 4 Volt
Gain proposional = 7%Gain proposional = 7%
Gain Integral = 1.4%
Gain Derivative = 0.5%
Waktu tunda= 3 Detik
Error steady state = 6.25%
Waktu kembali respon kekeadaan steady state = 2 detik
![Page 32: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/32.jpg)
Pengujian plant riil dengan disturbance
Respon sistem dengan
Kontroler PID.
Setpoint= 2.5 Volt
Gain proposional = 92%
Gain Integral = 15%Gain Integral = 15%
Gain Derivative = 2.3%
Waktu tunda= 5 Detik
Error steady state = 0.8%
Waktu kembali respon kekeadaan steady state = 4 detik
![Page 33: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/33.jpg)
Hasil perbandingan pengujian plant dengan disturbance
Plant Τr (detik)Τs5% (detik)
Error Stedy
State(%)
Waktu kembali (detik)
Waktu Tunda(detik)
Virtual 23.7 71.1 6.25 2 3
riil 15.92 47.76 0.8 4 5
![Page 34: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/34.jpg)
kesimpulan
Pada jaringan komunikasi untuk pengiriman data dan penerimaan data melalui jaringan menggunakan protokol TCP
Pada pengujian dengan menggunakan plant tanpa disturbance, waktu tunda terbesar terdapat pada penggunaan plant riil sebesar 5 detik. Pada pengujian ini, kesalahan waktu tunak terbesar terdapat pada plant virtual sebesar 4.4%. plant virtual sebesar 4.4%.
Pada pengujian dengan menggunakan plant dengan disturbance, waktu tunda terbesar terdapat pada penggunaan plant riil sebesar 5 detik. Pada percobaan ini, kesalahan waktu tunak terbesar terdapat pada plant virtual sebesar 6.25%.
Ketika plant virtual atau riil diberikan gangguan dan gangguan tesebut dihilangkan, waktu kembali respon plant ke keadaan tunak tercepat pada plant virtual, yaitu 2 detik. Kesalahan waktu tunda terbesar terdapat pada penggunaan plant virtual, yaitu 6.25%.
![Page 35: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/35.jpg)
Video demo
![Page 36: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/36.jpg)
TERIMA KASIH
![Page 37: Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022012023/6169cfae11a7b741a34ba0bf/html5/thumbnails/37.jpg)
Additional slide