laporan konfigurasi aliran dan tekanan
DESCRIPTION
LAPORAN PENGENDALIAN PROSESTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengendalian Proses merupakan bagia tak terpisahkan dalam ilmu teknik kimia. Dalam
industry kimia pengendalian proses diperlukan untuk menjaga agar proses berlangsung
sesuai dengan keadaan yang dikehendaki. Unit-unit yang dibahas secara teori dan unit
yang terpasang pada perlatan biasanya memiliki kerumitan yang berbeda. pengetahuan
tentang unit-unit yang ada pada pengendalian proses, baik secara teoritis maupun pad alat
diperlukan. Pengetahuan ini menyangkut identifikasi, fungsinya, serta variable-variabel
atau sinyal-sinyal yang terkait dengan masing-masing unit.
1.2 Tujuan
a. Melakukan identifikasi unit-unit/elemen-elemen pengendalian proses.
b. Menjelaskan jenis alat beserta fungsinya pada setiap unit/elemen pengendalian proses.
c. Melakukan identifikasi variable-variabel/sinyal-sinyal pengendalian proses dan media
transmisinya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Variabel-variabel dalam Sistem Pengendalian
Sistem proses adalah rangkaian operasi yamg melakukan konversi material secara fisika-
kimia sehingga material yang dihasilkan memiliki “keadaan” yang lebih bermanfaat.
Keadaan itu dapat berupa besaran fisik atau kimia, seperti suhu (T), tekanan (P), laju alir (F),
tinggi permukaan cairan (L), komposisi, pH dan lain sebaginya. Peranan pengendali proses
pada dasarnya adalah usaha untuk mencapai tujuan proses agar berjalan sesuai dengan yang
diinginkan.
Jenis-jenis variabel yang berperan dalam sistem pengendalian adalah:
1. Process Variable (PV) adalah besaran fisik atau kimia yang menunjukan keadaan sistem
proses yang dikendalikan agar nilainya tetap atau berubah mengikuti alur tertentu (variabel
terkendali).
2. Manipulited Variable (MV) adalah variabel yang digunakan untuk melakukan koreksi atau
mengendalikan PV (variabel pengendali).
3. Set Point (SP) adalah nilai variabel proses yang diinginkan (nilai acuan).
4. Gangguan (W) adalah variabel masukan yang dapat mempengaruhi nilai PV tetapi tidak
digunakan untuk mengendalikan.
5. Variabel keluaran tak terkendali adalah variabel yang menunjukan keadaan sistem proses
tetapi tidak dikendalikan secara langsung.
Pengendali proses adalah bagian dari pengendali automatik yang diterapkan dibidang
teknologi proses untuk menjaga kondisi proses agar sesuai dengan yang diinginkan. Seluruh
komponen yang terlibat dalam pengendalian proses disebut sistem pengendalian atau sistem
kontrol.
2.2 Langkah-Langkah dalam Pengendalian Proses
Langkah-langkah pengendalian proses adalah sebagai berikut :
1. Mengukur, artinya mengamati nilai variabel terukur.
2. Membandingkan, artinya hasil pengukuran atau pengamatan variabel proses (nilai terukur)
dibandingkan dengan nilai acuan (set point).
3. Mengevaluasi, artinya perbedaan antara nilai terukur dengan nilai acuan dievaluasi untuk
menentukan langkah atau cara melakukan koreksi atas kesalahan itu.
4. Mengoreksi, artinya tahap ini bertugas melakukan koreksi variabel proses, agar perbedaan
dengan variabel terukur dan nilai acuan tidak ada atau sekecil mungkin.
Untuk melaksanakan langkah-langkah pengendalian tersebut diperlukan instrumentasi
sebagai berikut:
1. Unit proses. Unit tempat berlangsungnya proses yang akan dikendalikan. Variabel yang
akan dikendalikan dalam unit ini disebut dengan variabel proses terkendali (process
variable disingkat PV), variabel yang dikendalikan (controlled variable), atau variabel
terukur (measured varable).
2. Unit pengukuran (measurement unit). Unit yang berfungsi untuk mengukur variabel proses
(PV). Hasil pengukuran unit ini kemudian dikirimkan ke unit kendali. Unit pengukuran
terdiri atas sensor saja atau sensor dan transmitter.
a. Sensor :
Elemen perasa (sensing element) yang langsung merasakan variabel proses. Sensor
merupakan perangkat paling ujung dari sistem/unit pengukuran dalam sistem
pengendalian. Contoh yang biasa dipakai adalah, themokopel, orificemeter, venturimeter
dan sensor elektromagnetik.
b. Transmiter atau transduser :
Bagian yang menghitung variabel proses dan mengubah sinyal dari sensor menjadi
sinyal standar menghasilkan sinyal proporsional, seperti :
1. DC voltage 0 – 5 volt.
2. DC Current 4 – 20 mA
3. Pressure 3 – 15 psi
3. Unit kendali (controlling unit). Unit ini merupakan otak dari sistem pengendalian proses.
Unit kendali menerima sinyal dari unit pengukuran dan membandingkan hasil pengukuran
dari variabel proses (PV) untuk kemudian mengambil keputusan dan memberikan perintah
kepada unit kendali akhir untuk melakukan tindakan tertentu.
4. Unit kendali akhir (final control unit). Unit ini merupakan unit yang akan melakukan
tindakan akhir sesuai dengan keputusan dan perintah dari unit kendali. Unit pengendali
akhir terdiri atas :
a) Actuator atau Servo motor : elemen power atau bergerak elemen pengendali akhir.
Elemen ini menerima sinyal yang dihasilkan oleh controller dan mengubah segalanya
kedalam action proporsional ke sinyal penerima.
b) Elemen kendali akhir (final controll element) : bagian akhir dari pengendali yang
befungsi untuk mengubah measurment variable dengan cara memanipulasi besarnya
MV yang diperintahkan oleh controll. Contoh paling umum dari element kendali akhir
adalh control valve (pipa kendali).
5. Unit pengubah (transducer). Unit ini mengubah informasi dalam besaran mekanik menjadi
elektrik atau sebaliknya. Pengubah yang umum adalah I/P (arus listrik ke tekanan udara)
atau P/I (tekanan udara ke arus listrik).
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Modul ini menggunakan semua peralatan yang ada pada laboratorium pengendalian
proses. Alat yang digunakan adalah, sebagai berikut :
Seperangkat alat pengendalian Level
Seperangkat alat pengendalian tekanan
3.2 Prosedur Percobaan
Percobaan modul konfigurasi pengendalian yang berupa identifikasi unit dan variable
pengendalian proses dilaksanakan dengan prosedur, sebagai berikut :
Penentuan peralatan yang terdapat system pengendalian proses yang akan
diidentifikasi yaitu pengendali level dan tekanan
Identifikasi semua unit/elemen serta variable/sinyal dalam peralatan tersebut
Penelusuran sinyal-sinyal yang menghubungkan antar unit/elemen
Mengukur dan mencatat semua spesifikasi alat dan semua data peralatan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengendalian Aliran
4.1.1 Alat pengendalian aliran
Gambar 4.1.1.1 Skema alat pengendali aliran
Gambar 4.1.1.2 Alat Pengendali aliran di laboratorium
4.1.2 Skema Sistem Proses Pengendalian Aliran
4.1.3 Tabulasi Alat Pengendali Aliran
No. UnitNama
AlatSfesifikasi Gambar
Sinyal masuk Sinyal Keluar
Variabel Besaran Variabel Besaran
1. Proses Pipa Didacta Italia MVAliran umpan
masukPV Laju alir
2. Pengukuran Flow Sensor
transmitter
(flowmeter)
15 – 150 ltr/h
Didacta Italia
PV Laju alir Laju alir (by pass)
Turbin meter
3-15 psi
PC, Elec.Reg, manual
+5v, +12v, -12v
PV Flow
Sinyal
PengukuranArus standar
(4-20 mA)
3. KendaliFlow Regulation
ControlCod
Sinyal
Pengukuran
Arus standar
(4-20 mA)Sinyal Kendali Sinyal elektrik
4.Pengubah
(Transduser)
I/P Tranducer
Model sex 21 A4
T4 t.amb 80oC/T5
t.amb -55 oC
L.eq = 0 ; C.eq = 0
Vmax.in.28v;
Lmax.215 mA;
Pmax.in.0,42w
4-20mAv
20-100 kPA
Air supplay 140 kPA
SPRIAD-ITALYA
Sinyal
KendaliSinyal elektrik
Sinyal
Kendali
Sinyal
pneumatik
5. Kendali akhir Control valveCuSn
5 ZnPb 6
Sinyal
kendali
Sinyal
pneumatikMV Laju alir masuk
4.1.4 Diagram Pengendalian AliranSinyal elektrik (0-5 volt) Sinyal Pneumatik (3-15 psi)
Set Point
Manipulated Variabel (Laju Alir)
Arus (4-20 mA)
Variabel Proses (Laju Alir)
Unit Kendali Unit Pengubah Sinyal Unit Kendali Akhir
Unit Proses
(Pipa)
Unit Pengukuran
Gangguan
(Tekanan)
4.2 Pengendalian Tekanan4.2.1 Alat Pengendalian Tekanan
Gambar 4.2.1.1 Skema pada alat pengendalian tekanan
Gambar 4.2.1.2 Seperangkat Pengendali Tekanan di laboratorium
4.2.2 Skema sistem proses pengendalian tekanan
4.2.3 Tabulasi Alat Pengendalian Tekanan
No
.Unit
Nama
Alat
Spesifikasi
/ KapasitasGambar
Sinyal Masuk Sinyal Keluar
VariabelJenis
SinyalVariabel
Jenis
Sinyal
1. Unit Proses Pipa PCT-10
Manipulate
d Variable
(MV)
Laju alir
udara
(Sinyal
Pneumatik
)
Process
Variable
(PV)
Laju alir
udara
(Sinyal
Pneumatik
)
2.
Unit
Pengukuran
- Sensor
- Transmitter
Tabung
Orifice
P/I
Transduse
r
Serial
Numb.
2877/2
Process
Variable
(PV)
Laju alir
udara
(Sinyal
Pneumatik
)
Sinyal
Pengukuran
Sinyal
Elektrik
3. Unit Kendali PCT-10 ArmfieldSinyal
Pengukuran
Sinyal
Elektrik
Sinyal
Kendali
Sinyal
Elektrik
4.
Unit Pengubah
Sinyal
(Transduser)
I/P
Converter
Tipe 100x
input 4-
20mA
output 0,2-
1 bar
inlet 1,4-8
bar
Sinyal
Kendali
Sinyal
Elektrik
Sinyal
Kendali
Sinyal
Pneumatik
5.Unit Kendali
Akhir
Control
Valve
Type ¼
SCR
No. 172310
Act. A.T.C
Signal 3-15
psia
Trim H
LIN
Sinyal
Kendali
Sinyal
Pneumatik
Manipulate
d Variable
(MV)
Laju alir
udara
(Sinyal
Pneumatik
)
Gangguan (Kehilangan Tekanan & laju udara
masuk)
Tekanan udara
keluar (PV)
4.2.4 Diagram Pengendalian Tekanan
Unit Kendali (Pressure Control)
Unit Pengubah Sinyal (Transduser (I/P))
Unit Kendali Akhir (Katup Kendali)
Unit Proses (Pipa)
Set Point
Tekanan Udara Masuk (MV)
Unit Pengukuran (orificemeter dan pressure
transducer regulator)
Sinyal Elektrik (0-5 volt) Sinyal Pneumatik (3-5 psi)
Arus (4-20 mA)
4.3 Pembahasan
BAB V
SIMPULAN
5.1 Simpulan
Pengendalian proses adalah sebuah upaya untuk membuat nilai variable proses
mendekati atau stabil terhadap setpoint. Dalam pengendalian proses terdapat berbagai
macam unit dengan fungsi yang berbeda-beda. Elemen yang akan dikendalikan
terdapat pada sebuah unit bernama unit proses. Selain unit proses, dalam pengendalian
proses juga terdapat unit pengukuran, unit kendali, serta unit kendali akhir. Unit
pengukuran adalah unit yang membandingkan nilai variable proses dengan setpoint.
Unit ini akan mengirimkan sinyal kepada unit kendali. Unit kendali akan mengubah
sinyal pengukuran menjadi arus listrik. Kemudian, arus listrik dialirkan ke transduser
untuk diubah menjadi sinyal pneumatic. Sinyal pneumatic adalah sinyal yang
digunakan untuk menggerakan unit kendali akhir sesuai perintah unit kendali. Dengan
begitu, nilai variable proses akan mendekati atau stabil terhadap setpoint.
DAFTAR PUSTAKA
Tim dosen. Jobsheet Praktikum Pengendalian Proses. Pengendalian Tekanan. Teknik
Kimia Polban.