LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES

SIMULASI 2Disusun untuk memenuhi salah satu laporan praktikum pengendalian proses

Dosen Pembimbing : Ir. HeriyantoKELOMPOK I Asep Jumria Hatigoran(101411010)Istia Priyanti Hidayati (101411015)Jejen zaenudin Arif(101411018)

Kelas: 2A Tanggal Praktikum : 15 Mei 2012 Tanggal penyerahan: 22 Mei 2012

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG2012KATA PENGANTARLaporan praktikum Simulasi 2 ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengendalian Proses dan untuk menunjang kemampuan mahasiswa dalam melengkapi kecakapan setelah melaksanakan praktikum. Materi yang terdapat pada laporan ini berupa tujuan dilakukannya praktikum simulasi2, landasan teori dari praktikum tersebut, data pengamatan yang didapatkan yang kemudian dibahas dalam pembahasan, dan terakhir kesimpulan dari semua aspek-aspek yang dibahas dalam laporan. Pembahasan pada laporan ini dimaksudkan agar mahasiswa mampu mengkaji secara tertulis hal yang telah dilakukan dan membahas bagian-bagian terpenting dari praktikum ini secara khusus.Perlu dikemukakan bahwa sebagian materi dari laporan ini didapatkan dari hasil percobaan dan menambahkan dari beberapa sumber-sumber diantaranya, soft file, internet dan buku-buku panduan tentang pengendalian proses. Sumber-sumber tersebut diyakini dapat memberikan informasi-informasi yang factual tentang simulasi, guna mengorelasikan hasil yang didapatkan dengan literature yang sudah bersifat absah.Tiada kata yang patut diungkapkan terlebih dahulu setelah selesainya studi ini selain Alhamdulillah segala puji Allah. Puji dan syukur kehadirat Ilahi penulis dapat menyelesaikan percobaan ini.Harapan penulis laporan ini, semoga laporan ini bernanfaat bagi mahasiswa dalam bidang perkuliahan di Jurusan Teknik Kimia khususnya pada mata kuliah Pengendalian Proses. Dengan mengkaji isi dari laporan ini diharapkan mahasiswa dapat meningkatkan kompetensi dibidang Teknik Kimia, mengingat mata kuliah Pengendalian Proses berperan penting dalam dunia kerja. Guna meningkatkan kualitas laporan ini, dalam pembuatan selanjutnya, penuli sangat mengharapkan masukan, kritik dan saran dari berbagai pihak. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita khususnya yang akan bekerja dibidang teknik kimia.

Bandung, Mei 2012Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR................................................................................................................iDAFTAR ISI..............................................................................................................................iiABSTRACT..............................................................................................................................iiiBAB I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang.........................................................................................................11.2 Rumusan masalah.....................................................................................................21.3 Tujuan......................................................................................................................21.4 Sistematika Penulisan..............................................................................................2BAB II. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Dasar teori...............................................................................................................3BAB III. PERCOBAAN3.1 Langkah Kerja.......................................................................................................143.2 Data Hasil Percobaan............................................................................................16BAB IV. PEMBAHASAN4.1 Pembahasan oleh Asep Jumria H.........................................................................4.2 Pembahasan oleh Istia Priyanti H........................................................................4.3 Pembahasan oleh Jejen Zaenudin A.......................................................................BAB V. PENUTUP5.1 Kesimpulan..........................................................................................................DAFTAR PUSTAKABAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1.2 Rumusan Masalah

Beberapa masalah yang dapat penulis rumuskan adalah sebagai berikut:1. Bagaimana pengaruh parameter pengendali proporsional2. Apa pengaruh parameter pengendali integral3. Apa pengaruh pengaruh parameter derivative pada respon lup tertutup

1.3 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Pengaruh parameter pengendali proporsional (P)2. Pengaruh parameter pengendali integral (I)3. Pengaruh parameter derivative pada respon lup tertutup.

1.4 Sistematika Penulisan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

Definisi Pengendalian prosesPengendalian proses adalah disiplin ilmu yang melibatkan statistika dan teknik yang melibatkan pembuatan mekanisme dan algoritma untuk mengendalikan keluaran dari suatu proses tertentu.Sebagai contoh adalah sistem pengaturan temperatur ruangan agar temperatur ruangan terjaga konstan setiap saat, misalnya pada 20C. Pada kasus ini, temperatur disebut sebagai variabel terkendali. Selain itu, karena temperatur diukur oleh suatu termometer dan digunakan untuk menentukan kerja pengendali (apakah ruangan perlu didinginkan atau tidak), temperatur juga merupakan variabel input. Temperatur yang diinginkan (20C) adalah setpoint. Keadaan dari pendingin (misalnya laju keluaran udara pendingin) dinamakan variabel termanipulasi karena merupakan variabel yang terkena aksi pengendalian.Alat pengendalian yang umum digunakan adalah Programmable Logic Controller (PLC). Alat ini digunakan untuk membaca input analog maupun digital, melakukan serangkaian program logika, dan menghasilkan serangkaian output analog maupun digital. Pada kasus sistem pengaturan temperatur, temperatur ruangan menjadi input bagi PLC. Pernyataan-pernyataan logis akan membandingkan setpoint dengan masukan nilai temperatur dan menentukan apakah perlu dilakukan penambahan atau pengurangan pendinginan untuk menjaga temperatur agar tetap konstan. Output dari PLC akan memperbesar atau memperkecil aliran keluaran udara pendingin bergantung pada kebutuhan. Untuk suatu sistem pengendalian yang kompleks, perlu digunakan sistem pengendalian yang lebih kompleks daripada PLC. Contoh dari sistem ini adalah Distributed Control System (DCS) atau sistem SCADA.Dalam prakteknya, sistem pengendalian proses dapat dikarakteristikkan dalam bentuk: Diskrit Terdapat pada aplikasi manufaktur dan pengemasan. Pemasangan dengan bantuan robot, seperti yang umum digunakan pada produksi otomotif, dapat dikarakteristikkan sebagai pengendalian proses diskrit. Sebagian besar proses manufaktur diskrit melibatkan produksi bagian produk secara diskrit, seperti pembentukan logam. Partaian Beberapa aplikasi membutuhkan digabungkannya beberapa bahan baku spesifik dengan cara tertentu pada jangka waktu tertentu untuk menghasilkan produk samping atau produk akhir. Contohnya adalah pada produksi lem dan perekat, yang umumnya membutuhkan pencampuran bahan baku dalam suatu reaktor yang dipanaskan selama periode waktu tertentu. Contoh lain adalah pada produksi makanan dan obat. Proses partaian biasanya dilakukan untuk memproduksi produk dengan kapasitas rendah hingga sedang. Kontinu Seringkali proses produksi berlangsung secara terus menerus tanpa terhenti. Pengendalian temperatur air pada jaket pemanas secara terus menerus adalah contoh pengendalian proses secara kontinu. Contoh produksi yang berlangsung secara kontinu adalah produksi bahan bakar. Proses kontinu pada proses produksi digunakan untuk memproduksi produk dengan kapasitas besar.

Tujuan Pengendalian ProsesAgar proses selalu stabil dibutuhkan instalasi alat-alat pengendalian. Alat-alat pengendalian dipasang dengan tujuan:1. Menjaga keamanan dan keselamatan kerjaKeamanan dalam operasi suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer untuk orang-orang yang bekerja di pabrik dan untuk kelangsungan perusahaan. Untuk menjaga terjaminnya keamanan, berbagai kondisi operasi pabrik seperti tekanan operasi, temperatur, konsentrasi bahan kimia, dan lain sebagainya harus dijaga tetap pada batas-batas tertentu yang diizinkan.2. Memenuhi spesifikasi produk yang diinginkanPabrik harus menghasilkan produk dengan jumlah tertentu (sesuai kapasitas desain) dan dengan kualitas tertentu sesuai spesifikasi. Untuk itu dibutuhkan suatu sistem pengendali untuk menjaga tingkat produksi dan kualitas produk yang diinginkan.3. Menjaga peralatan proses dapat berfungsi sesuai yang diinginkan dalam desainPeralatan-peralatan yang digunakan dalam operasi proses produksi memiliki kendala-kendala operasional tertentu yang harus dipenuhi. Pada pompa harus dipertahankan NPSH, pada kolom distilasi harus dijaga agar tidak flooding, temperatur dan tekanan pada reaktor harus dijaga agar tetep beroperasi aman dan konversi menjadi produk optimal, isi tangki tidak boleh luber ataupun kering, serta masih banyak kendalakendala lain yang harus diperhatikan.4. Menjaga agar operasi pabrik tetap ekonomis.Operasi pabrik bertujuan menghasilkan produk dari bahan baku yang memberi keuntungan yang maksimum, sehingga pabrik harus dijalankan pada kondisi yang menyebabkan biaya operasi menjadi minimum dan laba yang diperoleh menjadi maksimum.5. Memenuhi persyaratan lingkunganOperasi pabrik harus memenuhi berbagai peraturan lingkungan yang memberikan syarat-syarat tertentu bagi berbagai buangan pabrik kimia.Untuk memenuhi persyaratan diatas diperlukan pengawasan (monitoring) yang terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar (external intervention) untuk mencapai tujuan operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu rangkaian peralatan (alat ukur, kerangan, pengendali, dan komputer) dan intervensi manusia (plant managers, plants operators) yang secara bersama membentuk control system. Dalam pengoerasian pabrik diperlukan berbagai prasyarat dan kondisi operasi tertentu, sehingga diperlukan usaha-usaha pemantauan terhadap kondisi operasi pabrik dan pengendalian proses supaya kondisi operasinya stabil.Sistem pengendali diterapkan untuk memenuhi 3 kelompok kebutuhan, yaitu:1. menekan pengaruh gangguan eksternal2. memastikan kestabilan suatu proses kimiawi3. optimasi kinerja suatu proses kimiawiVariabel-variabel yang terlibat dalam proses operasi pabrik adalah F (laju alir), T (temperatur), P (tekanan) dan C (konsentrasi). Variabel-variabel tersebut dapat dikategorikan menjadi 2 kelompok, yaitu variabel input dan variabel output. Variabel input adalah variabel yang menandai efek lingkungan pada proses kimia yang dituju. Variabel ini juga diklasifikasikan dalam 2 kategori, yaitu:1. manipulated (adjustable) variable, jika harga variabel tersebut dapat diatur dengan bebas oleh operator atau mekanisme pengendalian2. disturbance variable, jika harga tidak dapat diatur oleh operator atau sistem pengendali, tetapi merupakan gangguan.Sedangkan variabel output adalah variabel yang menandakan efek proses kimia terhadap lingkungan yang diklasifikasikan dalam 2 kelompok:1. measured output variables, jika variabel dapat diketahui dengan pengukuran langsung2. unmeasured output variables, jika variabel tidak dapat diketahui dengan pengukuran langsungDesain elemen pengendalian harus sesuai dengan kebutuhan pengendalian yang diinginkan dan bekerja delam pengendalian proses pabrik. Untuk mencapai tujuan tersebut perlu diperhatikan langkah-langkah dalam mendesain sistem pengendalian Dalam usaha merancang suatu sistem pengendali yang dapat memenuhi kebutuhan suatu proses kimia terdapat beberapa unsur penting dan pertimbangan-pertimbangan dasar yang harus diperhatikan. Unsur-unsur tersebut adalah:1. pendefinisian/penetapan tujuan dan sasaran pengendalian (control objective definition)2. penentuan variabel yang harus diukur (measurement selection)3. penentuan variabel yang akan dimanipulasi (manipulated variables selection)4. pemilihan konfigurasi pengendalian (control configuration selection)5. perancangan sistem pengendali (controller design)Dalam mendefinisikan tujuan pengendalian perlu diperhatikan beberapa hal pentuing yang merupakan pronsip dasar penerapan pengendalian proses pada pabrik. Prinsip utama penerapan pengendalian proses pada pabrik adalah untuk memastikan kinerja suatu proses kimia, memastikan kestabilan suatu proses kimia, dan menekan gangguan eksternal. Prinsip dasar ini harus tercakup dalam pendefinisian tujuan pengendalian baik satu atau kombinasi dari ketiga hal tersebut.Pada awal perancangan, sasaran pengendalian (control objectives) didefinisikan secara kualitatif, selanjutnya tujuan ini dikuantifikasi dalam bentuk variabel output. Sebagai contoh untuk sistem reaktor CSTR salah satu pemakaian controller dilakukan dengan tujuan pengendalian (control objectives) sebagai berikut: secara kualitatif : menjamin kestabilan temperatur di dalam reaktor (diasumsikan sama dengan temperatur keluaran reaktor) pada keadaan steady state yang tidak stabil secara kuantitatif : menjaga agar temperatur (variabel output) tidak berfluktuasi lebih dari 5% harga nominalnya.Beberapa pemhukuran variabel harus dilakukan agar kinerja operasi pabrik dapat dimonitor Terdapat beberapa jenis pengukuran variabel yang dapat diterapkan untuk pengendalian proses:1. PrimaryMeasurementBila memungkinkan sebaiknya pada pengendalian proses harga variabel yang menjadi objective pengendalian harus diukur/dimonitor. Cara pengukuran variabel proses yang menjadi control objective pengendalian secara langsung disebut primary measurement. Sebagai contoh pada sistem mixer tangki berpengaduk control objective adalah mempertahankan T dan h cairan dalam tangki pada harga T = Tsp (sp = set point) dan h=hsp. Karena itu, usaha pertama yang harus dilakukan adalah memasang alat pengukur untuk dapat mengamati nilai T dan h cairan dalam tangki secara langsung, yaitu dengan denggunakan termokopel untuk pengukuran T dan differential pressure cell untuk mengukur h.2. SecondaryMeasurementPada kasus-kasus tertentu, variabel yang merupakan control objective tidak dapat diukur secara langsung (unmeasured output). Pada kasus-kasus dengan control objective yang tidak dapat diukur langsung tersebut, harus diukur variabel lain yang tergolong measured variable dan dapat dikorelasikan melalui suatu hubungan matematis tertentu dengan unmeasured output yang ingin dikendalikan.3. PengukuranexternaldisturbancePengukuran disturbance sebelum variabel tersebut masuk ke dalam proses dapat sangat menguntungkan, karena hasil pengukuran tersebut dapat memberikan informasi mengenai kelakuan proses yang akan terjadi. Informasi tersebut dapat digunakan untuk menentukan aksi pengendalian yang harus diambil apabila menggunakan sistem pengendalian feedforward. Perancangan Sistem PengendaliSistem pengendali (controller) adalah elemen aktif dalam sistem pengendalian yang menerima informasi dari pengukuran dan membuat tindakan yang sesuai untuk mengatur harga manipulated variables. Pengaturan manipulated variables sangat bergantung pada control law yang diterapkan secara otomatis pada controller. Beberapa control law yang umum diterapkan pada sistem pengendalian:1. Penggunaan proportional controller (P-controller) dimana nilai output dari P-controller akan sebanding terhadap error.2. Penggunaan proportional-integral controller (PI-controller) dimana nilai output dari PI-controller akan sebanding terhadap error ditambah suatu faktor dikali nilai integrasi error sebagai fungsi waktu.3. Penggunaan proportional-integral-derivative controller dimana nilai output dari PID-controller akan ditentukan oleh konstanta yang menghubungkan kesebandingan error terhadap output ditambah suatu faktor dikali nilai integrasi error sebagai fungsi waktu lalu ditambah suatu faktor dikali nilai diferensial (gradien/slope) error sebagai fungsi waktu. Penggunaan Komputer Digital pada Pengendali ProsesDalam aspek pengendalian seluruh pabrik tidak hanya melibatkan satu unit proses, seperti CSTR, tangki berpengaduk, kolom distilasi. Pada kenyataannya proses produksi produk dari bahan baku dengan reaksi tertentu ini terdiri dari banyak unit yang saliang berhubungan dengan adanya aliran bahan (material) dan energi dari satu unit ke unit lainnya. Pada proses kimia tersebut akan timbul hal-hal karakteristik yang tidak terjadi pada pengopersian satu unit proses saja. Kemajuan teknologi komputer yang sangat pesat dengan harga yang semakin terjangkau membuat perangkat ini banyak digunakan untuk pengendalian dalam prosesproses kimia. Instrumen pengendalian pada pabrik besar dan modern umumnya dirancang menggunakan komputer pengendali secara digital. Beberapa aplikasi spesifik komputer untuk pengendalian proses adalah sebagai berikut: DirectDigitalControl(DDC)Komputer digital dapat dipakai mengendalikan secara simultan beberapa output. Pada sistem kontrol utama (supervisor controller) terdapat satu prosesor komputer untuk mengendalikan dan mengoperasikan proses. Jadi semua data dikumpulkan dalam satu unit komputer. Komputer digunakan untuk mengubah nilai set point sesuai dengan harga parameter local controller. Local controller berfungsi sebagaimana sinyal digital yang diterapkan pada Direct Digital Controller (DCC). Interfase input/output akan menghasilkan informasi kepada komputer supervisor berupa tetapan pada local control loop yang dipakai komputer untuk menghasilkan nilai set point pada local control loop. Komputer menrima secara langsung hasil pengukuran dari proses, kemudian menghitung nilai manipulated variables berdasarkan control law yang telah diprogram dan tersimpan dalam memorinya.Manipulated variables tersebut kemudian diterapkan kembali ke dalam proses dengan menggunakan elemen pengendali akhir seperti kerangan, pompa, kompresor, switch, dan sebagainya. Dengan demikian komputer dan proses dijembatani oleh perangkat-perangkat keras yang digunakan untuk mendapatkan komunikasi yang baik antara komputer dengan proses. DDC umumnya dipakai untuk unit dalam skala terbatas seperti untuk satu unit produksi, atau digunakan untuk sebuah unit operasi dengan sebuah unit produksi. DistributedControlSystem(DCS)Penggunaan sistem kontrol dengan memakai satu buah komputer untuk mengendalikan sebuah unit operasi akan lebih mudah diterapkan. Namun, sistem supervisor control akan mengalami kesulitan jika diterapkan pada unit yang kompleks karena akan dihasilkan suatu pengendalian dan pengoperasian yang sangat kompleks dan rumit. Metoda terbaru pengendalian proses dalam pabrik adalah Distributed Control System (DCS) yang langsung sukses diminati untuk skala komersial saat pertama kali diluncurkan.DCS terdiri dari beberapa microprocessor yang saling terhubungkan dalam satu jaringan komunikasi digital yang sering dikenal dengan data highway. Tujuan pengendalian proses adalah mendapatkan kinerja proses yang optimum. Seringkali operator manusia sukar atau tidak dapat menemukan setting pengoperasian pabrik yang terbaik agar biaya operasi dapat ditekan seminimal mungkin. Hal ini disebabkan tingginya kompleksitas pabrik kimia yang akan dikendalikan. Pada kasus seperti ini programmed intelligence dari komputer dapat dimanfaatkan untuk menganalisis situasi proses dan memberikan usulan setting pengoperasian yang terbaik. Pada supervisory control ini, komputer mengkoordinasi aktivitas dari beberapa loop DCC. Pada sistem ini satu buah komputer utama (supervisor computer) membagi kerja pengendalian pada beberapa komputer yang bekerja sebagai DDC lokal. Keuntungan sistem DCS dibanding DDC adalah sistem DCS memungkinkan area kerja atau DDC lokal satu tetap bekerja dan dapat dikendalikan merkipun ada suatu unit atau lokasi tertentu yang tidak beroperasi. Sebaliknya, kekurangan unit DCS dibanding DDC adalah biaya investasi sistem DCS yang sangat besar karena membutuhkan komputer pengendali yang lebih banyak. SchedulingComputerControl(SCC)Kemungkinan penggunaan komputer yang terakhir adalah untuk mengatur penjadwalan operasi suatu pabrik kimia. Kondisi pasar yang berubah setiap waktu akan menyebabkan manajemen perlu terus menerus mengubah penjadwalan operasional pabrik, seperti mengurangi waktu produksi untuk mencegah tertumpuknya produk (over stock), penambahan produksi saat kebutuhan meningkat, dan lain-lain. Keputusankeputusan ini dapat diambil dengan bantuan komputer digital, yang kemudian akan mengomunikasikan kepuusan-keputusan tersebut dengan supervisory computer controller, yang kemudian mengimplementasikan keputusan-keputusan tersebut melalui DDC-DDC yang berhubungan langsung dengan proses.

Perancangan Sistem Pengendalian LevelSistem pengendalian level Direct Synthesis Tuning PID adalah metode yang didasarkan atas penyusunan suatu formula pembangkit untuk respon sistem, lalu menemukan sebuah parameter kontroller yang kemudian diberikan ke respon sistem tersebut. Rancang bangun ini terdiri dari hardware dan software, proses dimulai dengan pengukuran dari potensiometer model pelampung sebagai sensor level tangki untuk harga proses variabel. Hasil pengukuran oleh potensiometer mendapatkan harga tegangan dalam output range 0.1-4.9 volt. Tegangan tersebut digunakan sebagai input pengkondisian sinyal untuk mengkondisikan sifat besaran listrik dengan menggunakan rangkaian pengubah tegangan ke tegangan (V/V signal conditioning). Output V/V signal conditioning berupa tegangan yang telah dikondisikan menjadi 0-5 volt. Pengolahan akuisisi data dapat dikondisikan oleh signal conditioning menggunakan ADC, selanjutnya keluaran (output) dari ADC dapat dimasukkan kedalam multiplekser untuk disalurkan melalui port LPT1 dan diolah dalam PC.Berikut ini adalah gambar diagram blok dari pengendalian level .

Gambar 3.1 Skema variabel proses pengendalian level Perancangan Perangkat Keras (Hardware)Perancangan untuk hardware ini dimulai dari control valve, perancangan suplai daya, perancangan sensor level, sistem akuisisi data, pengkondisi sinyal (signal conditioning), dan Multiplekser. Berikut gambar rancang bangun pengendali level.

Gambar 3.2 Rancang Bangun direct Synthesis Tuning PIDBAB IIIPERCOBAAN

1.1 Langkah kerjaLatihan-6Aksi derivatif dapat membantu mengurangi osilasi. Tetapi aksi derivatif terlalu besar menyebabkan sistem terlalu peka terhadap perubahan.1) Sebelum melakukan, kembalikan sifat proses dari Hard ke Normal. Setel Kc=1.5 dan 1/I=2.0. Setel SP ke 75% dan jalankan simulasi. Bagaimana respons yang Anda peroleh?2) Satu cara untuk mengurangi osilasi adalah menambah aksi derivatif. Setel D=0.5. Setel SP ke 50% dan jalankan simulasi. Apakah responsnya lebih baik? Coba juga dengan nilai D=1.0. 3) Set D=2.0. Set SP to 75%. Run the simulation. What do you see?

Latihan-7Pemakaian derivative control pada perubahan setpoint yang cepat dapat membuat valve berubah cepat (melompat) secara kasar. Masalah ini dapat diatasi dengan meletakkan aksi-D pada sinyal umpan balik.1) Setel D kembali ke 0.5. Sekarang jalankan simulasi sampai selesai. Samapi selesai. Ulang simulasi, hentikan pada waktu 2.5 (setengah grafik). Ini membantu Anda untuk mengubah kecepatan simulasi ke normal atau slow. Ubah SP ke 65%. Lanjutkan simulasi. Apakah Anda mendapat masalah dengan aksi valve (MV)?2) Aksi valve boleh jadi kasar! Ini merupakan respons terhadap perubahan cepat pada SP. Satu cara untuk memperhalus respons valve adalah menghilangkan derivative kick. Tekan tombol No Derivative Kick sehingga terlihat bersinar hijau. Jalankan simulasi, hentikan pada waktu 2.5. Ubah SP ke 75%. Lanjutkan simulasi. Apaka Anda melihat respons lebih halus pada posisi valve (MV)?

Latihan-8Mode integral (PI atau PID controller) meniadakan offset, mengatasi perubahan beban besar, perubahan setpoint yang tidak wajar atau rancangan pengendali yang buruk. Valve menjadi tak aktif sampai akumulasi error yang besar menjadi cukup kecil. Hal ini dapat menimbulkan konsekuensi negatif pada pengendalian, yaitu timbulnya error permanen pada arah yang lain. Untuk mencegah reset-windup, pengendali dilengkapi dengan anti-reset-windup, yang mencegah aksi integral dari nilai terlalu besar dalam situasi ini.1) Buat nilai parameter kendali ke Kc=1.0 dan 1/I=1.5 dan D=0.0. Jalankan simulasi dan yakinkan penalaan ini sukup baik. Sekarang restart simulasi dan hentikan pada waktu sekitar t = 2.0. Ubah suhu masukan dari 28 ke 10 (sebagai gangguan). Klik pada pembacaan suhu inlet dan kenob kendali akan tampak (ada tombol naik/turun). Lanjutkan simulasi. Hentikan lagi di sekitar t = 5. Ubah suhu masukan kembali ke 28. Lanjutkan simulasi sampai selesai. Apa masalah yang Anda temukan dengan nilai MV setelah terjadi gangguan mulai t = 5?2) Gerakan valve yang mendadak setelah periode error yang besar berhubungan dengan fenomena Reset-Windup. Pilih Anti-Reset-Windup dengan menekan tombol yang sesuai. Kemudian ulangi langkah (1). Amati pengembalian valve ke posisi normal sesudah terjadi gangguan.3) Anda dapat mengamati fenomena windup dalam lain konteks. Matikan Anti-Reset-Windup. Pilih aksi Direct. Jalankan simulasi sampai selesai. Anda akan melihat arah PV yang salah karena kesalahan memilih aksi kendali. Sekarang matikan Reinitialize I-Mode of PID. Ini berarti modus integral tidak akan di-reset sehingga wound-up dari integral akan berlangsung terus dan berpengaruh pada simulasi selanjutnya. Ubah pengendali kembali ke Reverse. Jalankan simulasi. Apa yang Anda lihat pada respons MV?4) Ulangi beberapa simulasi dengan Anti-Reset-Windup pada posisi hidup. Apa pelajaran yang bisa Anda petik? Selalu lakukan reset pada pengendali setelah periode yang menghasilkan performa buruk atau memakai pengendali dengan anti-windup.

1.2 Data Hasil PercobaanDATA PENGAMATAN

Run VI1. td = 0

2.a. td=0.5

b. td = 1

3. td=2

Run VII1.a. sp = 75%

b. sp 65% + t=2,5

2. sp 75% + t=2

Run VIII

LATIHAN 8-2

LATIHAN 8-3.1

LATIHAN 8-3.2

LATIHAN 8-4.1

LATIHAN 8-4.2

LATIHAN 8-3.3

BAB IVPEMBAHASAN

4.1 Asep Jumria Hatigoran4.2 Istia Prianti Hidayati4.3 Jejen zaenudin ArifPada praktikum kali ini, dilakukan simulasi 2 pengendalian proses yang tujuannya adalah untuk untuk dapat memahami pengaruh parameter pengendali proporsional (P), integral (I), dan derivative pada respon lup tertutup. Dimana pengendalian ini sangat penting dilakukan agar proses yang terjadi di suatu industri dapat mencapai tiga aspek yaitu keselamatan (safety) selama proses berlangsung, prosesnya stabil yaitu tidak fluktuatif, serta agar diperoleh keuntungan ekonomi.Pada pengendalian proses umumnya dilakukan pengendalian terhadap Proporsional, Integral, dan Derivatif agar proses berlangsung sesuai dengan yang kita inginkan. Pada simulasi 2 ini dipelajari bagaimana pengaruh pengendalian PID terhadap proses. Pada langkah pertama dilakukan simulasi terhadap penambahan aksi derivatif pada suatu proses. Ternyata setelah dilakukan pengendalian derivatif diperoleh hasil bahwa pengendalian derivatif dapat mengurangi osilasi yang terjadi selama proses. Yang artinya variabel proses dapat dikendalikan agar tidak melenceng terlalu jauh dari set point yang ditentukan. Semakin tepat harga derivatif maka variabel proses semakin dekat dengan set point dimana osilasi yang terjadi pun semakin halus. Tetapi untuk harga derivatif yang terlalu tinggi maka sistem akan sangat peka terhadap noise atau gangguan yang timbul, sehingga hasilnya pun akan kurang baik. Sehingga nilai derivatif harus ditentukan dengan tepat agar proses dapat dikendalikan dengan baik.Selanjutnya dilakukan simulasi pada kasus adanya perubahan set point secara mendadak. Jika dengan pengendalian PID maka sistem akan meresponnya dengan cepat sehingga perubahan respon valve akan terjadi secara kasar. Untuk memperhalus respon valve maka dapat dilakukan dengan menghilangkan derivatif kick. Maka akan didapatkan perubahan respon valve yang halus untuk menuju set point yang dinginkan.Pada simulasi berikutnya dilakukan pengaturan integral pada suatu proses. Pengendalian integral dilakukan untuk meniadakan offset, perubahan beban besar, perubahan setpoint yang tidak wajar atau rancangan pengendali yang buruk. Jika tidak dikendalikan dengan integral maka Valve menjadi tak aktif sampai akumulasi error yang besar menjadi cukup kecil. Hal ini dapat menimbulkan konsekuensi negatif pada pengendalian, yaitu timbulnya error permanen pada arah yang lain. Untuk mencegah reset-windup, pengendali dilengkapi dengan anti-reset-windup, yang mencegah aksi integral dari nilai terlalu besar dalam situasi ini.

BAB VPENUTUP

5.1 Kesimpulan1. Aksi pengendalian derivatif time (D) dapat mempercepat tanggapan sekaligus memperkecil overshoot variabel proses. Namun, nilai derivatif time yang terlalu besar menyebabkan ketidakstabilan sistem, hal ini disebabkan derivatif time sangat peka terhadap perubahan (noise/gangguan).2. Mode/aksi integral (PI atau PID controller) berfungsi untuk meniadakan offset, mengatasi perubahan beban besar, perubahan setpoint yang tidak wajar atau rancangan pengendali yang buruk.3. Dengan menyalakan pengaturan Anti Reset Windup dan no-derivative kick dan memperbesar D maka niali SP akan sama dengan PV.4. Pemakaian derivative control pada perubahan SP yang cepat dapat membuat valve (MV) berubah cepat juga (MV menjadi kasar). Masalah ini dapat diatasi dengan meletakkan aksi-D pada sinyal umpan balik, atau caranya adalah dengan menghilangkan derivativ kick.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengendalian_proses

http://majarimagazine.com/2008/02/pengendalian-proses-1/