laporan resmi p3_gigis kintan miyarthaluna_2411100036

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI – P3

Pemrograman Distributed Control System Centum CS 3000 R3 Yokogawa

GIGIS KINTAN MIYARTHALUNA NRP 2411.100.036 ASISTEN REDHIANTO EDWIN SURYADHARMA NRP 2411.031.017

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2014

i

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM INSTRUMENTASI – P3

Pemrograman Distributed Control System Centum CS 3000 R3 Yokogawa GIGIS KINTAN MIYARTHALUNA NRP 2411.100.036

ASISTEN REDHIANTO EDWIN SURYADHARMA NRP 2411.031.017

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014

ii

Halaman ini sengaja dikosongkan.

iii

ABSTRACT

The development of control technology causes changes in

the control systems used in industry. Currently Distributed

Control System (DCS) control system is one technology that is

widely used in industrial processes. PID controllers are composed

of proportional control, integral and derivative. If the value of P, I

and D changed then the system will show a different response

depending on the magnitude of the coefficients of these three

variables. To obtain the optimal system response it is necessary to

determine the value of P, I, and D are right. One way by trial and

error method. It is therefore important to do experiments on the

DCS PID controllers. In the experiments performed with

simulation software Yokogawa Centum CS3000 DCS to change

the value of the P, I and D as much as three times the set point is

different. From the experimental results obtained that the value of

P, I and D best of 120, 10 and 0 with set point 20.

Keyword: DCS, PID, Yokogawa Centum CS 3000

iv


v

ABSTRAK

Perkembangan teknologi pengendalian menyebabkan

perubahan sistem pengendalian yang digunakan di industri. Saat

ini Distributed Control System (DCS) merupakan salah teknologi

sistem pengendalian yang banyak digunakan di dalam proses

industri. Pengendali PID merupakan pengendali yang terdiri dari

proportional, integral dan derivative. Jika nilai P, I dan D dirubah

maka sistem akan menunjukkan respon yang berbeda tergantung

besarnya koefisien dari ketiga variabel tersebut. Untuk

memperoleh respon sistem yang optimal maka perlu menentukan

nilai P, I, dan D yang tepat. Salah satu caranya dengan metode

trial and error. Oleh karena itu penting dilakukan percobaan

mengenai DCS pada pengendali PID. Dalam percobaan ini

dilakukan simulasi dengan software Yokogawa DCS Centum

CS3000 dengan mengubah nilai P, I dan D sebanyak tiga kali

dengan set point yang berbeda-beda. Dari hasil percobaan didapat

bahwa nilai P, I dan D terbaik yaitu 120, 10 dan 0 dengan set

point 20.

Kata kunci: DCS, PID, Yokogawa Centum CS 3000

vi


vii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang

Maha Esa yang telah memberikan limpahan rahmat-Nya kepada

kami sehingga kami dapat menyelesaikan laporan resmi

praktikum Sistem Instrumentasi.

Adapun penulisan laporan resmi ini bertujuan supaya

praktikan dapat mengetahui fungsi dari hardware, sistem

konfigurasi DCS dan dassar pemrograman DENTUM 3000 DCS

Yokogawa Dalam penyusunan laporan resmi praktikum, kami

mengucapkan banyak terima kasih kepada kepala laboratorium

serta seluruh asisten laboratorium yang telah mengizinkan kami

mengikuti praktikum dan memberikan pembimbingan kepada

kami sehingga kami memperoleh tambahan wawasan dan

pengalaman.

Kami menyadari bahwa dalam penyusunan laporan resmi

praktikum ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu

kritik dan saran sangat kami harapkan. Apabila dalam laporan ini

terdapat kekurangan dan kesalahan, kami meminta maaf yang

sebesar-besarnya.

Penulis

.

viii


ix

DAFTAR ISI

Halaman Judul .............................................................................. i

Abstract ...................................................................................... iii

Abstrak ......................................................................................... v

Kata Pengantar .......................................................................... vii

Daftar Isi ..................................................................................... ix

Daftar Gambar ........................................................................... xii

BAB 1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 1

1.3 Tujuan .................................................................................... 2

1.4 Manfaat .................................................................................. 2

1.5 Batasan Masalah .................................................................... 3

1.6 Sistematika Laporan .............................................................. 3

BAB II Tinjauan Pustaka

2.1 Distributed Control System (DCS) ......................................... 5

2.2 Proportional Integral Derivative (PID) ................................. 5

2.3 DENTUM 3000 DCS ............................................................. 6

BAB III Meodologi Percobaan

3.1 Alat dan Bahan ....................................................................... 7

3.2 Prosedur Percobaan ................................................................ 8

BAB IV Analisa Data dan Pembahasan

4.1 Analisa Data ......................................................................... 29

4.2 Pembahasan .......................................................................... 30

BAB V Penutup

5.1 Kesimpulan ........................................................................... 31

5.2 Saran ..................................................................................... 31

Daftar Pustaka

Lampiran

x


xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur DCS pada umumnya. ........................... 5

Gambar 3.1 System view ........................................................ 12

Gambar 3.2 Project baru ......................................................... 13

Gambar 3.3 Station type ......................................................... 14

Gambar 3.4 New FIO node ..................................................... 15

Gambar 3.5 Pembuatan IOM .................................................. 16

Ganbar 3.6 Function Block .................................................... 17

Gambar 3.7 Penentuan size Function Block ........................... 18

Gambar 3.8 Grid Option ......................................................... 18

Ganbar 3.9 Function Blok ...................................................... 19

Gambar 3.10 Select funtion blok .............................................. 20

Gambar 3.11 PID funtion block ................................................ 21

Gambar 3.12 Penentuan range kontroler ................................... 22

Gambar 3.13 PIO function blok ................................................ 23

Gambar 3.14 PIO dan PID function blok .................................. 23

Gambar 3.15 Wiring function blok ........................................... 24

Ganbar 3.16 Funtion blok ........................................................ 25

Gambar 3.17 Faceolate ............................................................. 26

Gambar 3.18 Tagname pada instrument program ..................... 26

Gambar 3.19 Pembuatan trend window .................................... 27

Gambar 3.20 Trend Acquation ................................................. 28

Gambar 3.21 Trend group ......................................................... 29

Gambar 3.22 Pembuatan test function ...................................... 30

Gambar 3.23 Wiring Operation Function ................................. 30

Gambar 3.24 Pemanggilan windows ........................................ 31

Gambar 4.1 Hasil simulasi ...................................................... 33

xii


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi pengendalian menyebabkan

perubahan sistem pengendalian yang digunakan di industri. Saat

ini Distributed Control System (DCS) merupakan salah teknologi

sistem pengendalian yang banyak digunakan di dalam proses

industri.[1]

Kontrol PID merupakan control yang terdiri dari proportional,

integral dan derivative. Jika nikai P, I dan D dirubah maka sistem

akan menunjukkan respon yang berbeda tergantung besarnya

koefisien dari ketiga variabel tersebut. P (Proportional).

Pengendali proportional merupakan pengendali yang aksi

kendalinya proporsional terhadap sinyal kesalahan. Pengendali

Propostional mempercepat respon sistem untuk mencapai set

point. Pada pengendali integral, sinyal kendali merupakan integral

atau jumlahan terhadap sinyal kesalahan. Pengendali ini

membawa variabel proses (PV) menuju ke set point (SP) dan

sebagai fungsi lamanya error. Pengendali derivative mengatur

seberapa besar dan atau lambatnya proses tidak merespon dengan

baik terhadap perubahan keluaran pengendali Aksi Derivatif

dilakukan saat ada perubahan laju eror (atau slope dari variabel

proses –PV).

Untuk memperoleh sistem yang optimal maka perlu

menemukan nilai P, I, dan D yang tepat. Salah satunya dengan

metode trial and error. Oleh karena itu penting dilakukan

percobaan mengenai DCS pada PID Controller.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penulisan laporan ini sebagai berikut.

1. Bagaimana fungsi dari hardware DCS Centum CS

3000 Yokogawa. 2. Bagaimana sistem konfigurasi DCS Centum CS

3000

3. Bagaimana dasar pemrograman Centum CS 3000

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan-batasan masalah dalam penulisan laporan ini

antara lain :

1. Program DCS yang digunakan ialah DCS Centum CS

3000 Yokogawa.

2. Pemrograman alogaritma kontrol yang digunakan ialah

function blok.

1.4 Tujuan

Tujuan dari pembuatan laporan ini ialah sebagai berikut :

1. Mengetahui fungsi dari hardware DCS Centum CS 3000

Yokogawa.

2. Mengetahui sistem konfigurasi DCS Centum CS 3000

3. Mengetahui dasar pemrograman Centum CS 3000

1.5 Manfaat

Manfaat dari penulisan laporan ini antara lain :

1. Mengetahui cara penggunaan DCS.

2. Mengembangkan penggunaan dari DCS untuk berbagai

bidang.

1.6 Sistematika Laporan

Laporan percobaan ini disusun secara sistematis yang dibagi

dalam beberapa bab dengan rincian sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan

Berisikan penjelasan latar belakang masalah, rumusan

permasalahan, batasan masalah, tujuan, dan manfaat percobaan,

serta sistematika laporan.

BAB II Tinjauan Pustaka Pada bab ini membahas secara singkat teori-teori yang terkait

dalam penulisan laporan resmi percobaan.

BAB III Metodologi Percobaan

3

Bab ini akan memaparkan langkah-langkah yang dilakukan

untuk mencapai tujuan dan simpulan akhir dari percobaan.

BAB IV Analisis Data dan Pembahasan

Memuat hasil simulasi dan akan dianalisis berdasarkan dasar

teori yang ada sehingga mampu menjawab permasalahan yang

telah ditentukan di awal.

BAB V Penutup

Bab ini berisi tentang kesimpulan pokok dari seluruh

rangakain penelitian yang telah dilakukan dan saran yang dapat

digunakan pada pengembangan penelitian selanjutnya.

Halaman ini sengaka dikosongkan.

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Distributed Control Sistem (DCS)

Distributed control system (DCS) merupakan salah satu

teknologi dalam bidang sistem pengendalian yang banyak

digunakan dalam proses industry. DCS dapat mengendalikan

berbagai variabel proses dan unit operasi dengan berbagai fungsi

pengendalian, monitoring, dan optimasi. Keandalan sistem juga

dapat ditingkatkan dengan adanya DCS. DCS membagikan

tanggung jawab pengendalian terhadap suatu sistem pada

beberapa local control unit (LCU). Setiap LCU diprogram untuk

mengoendalikan satu atau beberapa lup. Jadi, tanggung jawab

pengendalian pada DCS didistribusikan ke unit-unit yang lebih

kecil. Dengan demikian, jika terjadi kegagalan pada salah satu

loop, maka hanya satu atau beberapa lup saja yang terganggu,

keseluruhan sistem tetap aman.[1]

Gambar 2.1 Arsitektur DCS pada umumnya.

[2]

2.2 Proportional Integral Derivative (PID)

Didalam suatu sistem kontrol kita mengenal adanya

beberapa macam aksi kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrol

proporsional, aksi kontrol integral dan aksi kontrol derivative.

Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai

keunggulankeunggulan tertentu, dimana aksi kontrol

proporsional mempunyai keunggulan rise time yang cepat,

aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untuk

memperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai

keunggulan untuk memperkecil error atau meredam

overshot/undershot. Untuk itu agar kita dapat menghasilkan

output dengan risetime yang cepat dan error yang kecil kita

dapat menggabungkan ketiga aksi kontrol ini menjadi aksi

kontrol PID.[3]

2.3 CENTUM CS3000

CENTUM CS3000 adalah salah satu produk Control System

unggulan PT.Yokogawa Indonesia. Sebagai solusi baru yang

ditawarkan PT.Yokogawa Indonesia bagi masalah teknologi suatu

perusahaan, Centum CS3000 dilengkapi kemampsuan untuk

mengintegrasikan kebutuhan perusahaan di level manejemen

sampai kepada level teknis di lapangan, seperti kondisi

performa field instrument, serta fasilitas open interface.[2]

7

7

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Peralatan yang akan digunakan dalam percobaan sebagai berikut.

1. Personal Komputer 2. Software Centum CS 3000

3.2 Prosedur Percobaan

Prosedur yang dilakukan dalam percobaan sebagai berikut.

1. System View diaktifkan dengan cara klik Start → All

Program → YOKOGAWA CENTUM→System View

atau pilih Active System View pada menu Window Call.

Gambar 3.1 System view

2. Pilih file create new project. Window outline

dimunculkan. Data dimasukkan pada kolom User,

Organization, dan Project information. Klik OK.

3. Window Create New Project dimunculkan. Data dimasukkan

sebagai berikut:

8

Gambar 3.2 Project baru

Klik OK

4. Window Create New FCS dimunculkan dan disetting seperti

berikut:

Station type: AFS40D Duplexed Field Control Unit (for FIO,

with Cabinet)

Database Type : General - Purpose

Domain Number : 1

Station Number : 1

Component / Number : Leave it blank

Station Comment : Leave it blank

Alias of Station : Leave it blank

Station Status Display : Leave it blank

Upper Equipment Name : Leave it blank

Kemudian klik OK

5. Window Create New HIS dimunculkan.

Station Type : PC with Operation and monitoring functions

Station Address / Domain Number : 1

9

Station Address / Station Number : 64

Other items : Leave it blank

Gambar 3.3 Station type

6. Tombol OK diklik. Konfirmasi bahwa ENGPJT t ada pada

System View. ENGPJT dibuka untuk memastikan bahwa

folder FCS0101 and HIS0164 telah dibuat.

3.2.1 ROCESS I/O DEFINITION-KFCS

Station Type : AFS40D Duplexed Field Control Unit

(untuk FIO, dengan kabinet)

Tujuan : untuk menentukan analog I/O unit pada

slot1, unit

10

3.2.1.1 Analog I/O Definition

1. System View diktifkan dan dipilih ENGPJT FCS0101

IOM folder. Klik kanan pada folder IOM Create New

Node. Muncul window Create New FIO Node.

Definisikan sebagai berikut.

Gambar 3.4 New FIO node

Klik tombol OK

1. Klik kanan pada folder NODE1 Create new IOM.

Muncul window Create New IOM. Definisikan sebagai

berikut:

IOM Type / Category: Analog Input/Output

IOM Type / Type: AAB841-S (8-Channel Voltage Input 8-

Channel Current Output)

Installation Position / Slot : 1

11

Gambar 3.5 Pembuatan IOM

Klik tombol OK dan pastikan bahwa file AABB41-S telah

dibuat pada folder NODE1

2. Aktifkan IOM Builder dengan cara double klik pada file

1AAB841-S. Kemudian muncul window IOM Builder

seperti di bawah: Exit dari IOM Builder atau pada toolbar,

pilih file save kemudian exit from IOM Builder.

3.2.2 Pembuatan Function Block 1. Aktifkan Sistem View kemudian pilih folder

ENGPJTFCS0101FUNCTION BLOCK.folder.

FUNCTION BLOCK mempunyai 200 kontrol

drawing dari DR0001 sampai DR0200. Buat sebuah

loop cascade pada DR0001.

2. Double klik pada DR0001 untuk mengaktifkan

Control Drawing Builder. Maka Control Drawing

Builder akan nampak pada window.

12

Gambar 3.6 Function Block

3.2.3 Drawing dan Editing pada kontrol drawing window

1. Pengaturan ukuran panel (Panel Size Setting)

Properties dipilih pada menu File pada Control

Drawing Builder. Tab Attribute dipilih, cek apakah

ukurannya 1024 x 686 kemudian klik pada tombol

OK.

13

Gambar 3.7 Penentuan size Function Block

2. Pengaturan Grid Untuk penggambaran yang mudah,

tampilkan grid pada drawing panel. Draw dari toolbar

dipilih kemudian akan nampak dialog Grid Option

Gambar 3.8 Grid Option

Klik OK. Muncul tampilan seperti berikut:

14

Gambar 3.9 Function Blok

15

15

3. Pembuatan fungsi blok

Membuat simbol blok pada blok fungsi di drawing panel.

Kontroler Laju Aliran/Level PID : LIC001

Buat kontroler diatas dengan tata cara sebagai berikut:

a) Dari toolbar pilih Insert function Block atau menge-

klik

b) Select Function Block akan kelihatan kemudian pilih

Regulatory Control Block Controller PID. Klik pada

tombol OK.

Gambar 3.10 Select funtion blok

c) Klik di titik manapun pada sheet drawing panel

menggunakan tombol kiri pada mouse, kemudian simbol

blok dari PID akan terlihat. Masukkan tag name LIC001

kemudian tekan tombol <Enter>

16

Gambar 3.11 PID funtion block

d) Klik pada tombol Mode Double klik di simbol blok pada

blok fungsi LIC001. Function Block akan terlihat jelas pada

sheet. Masukkan nilai berikut pada tabFunction Block:

Tag Comment :Level Controller

Scale / High limit value :001.0

Engineering unit Symbol :liter

Klik pada tombol OK

Gambar 3.12 Penentuan range kontroler

17

17

4. Pembuatan I/O Block Link:

a) Dari toolbar pilih Insert tombol Function Block atau

untuk mememunculkan Select Function Block dialog, pilih

Link Block kemudian PIO.Klik tombolOK.

Gambar 3.13 PIO function blok

c) Klik kiri pada drawing panel seperti ditunjukkan pada

gambar dibawah. Masukkan modul elemen nama

masukkan %%LT001 kemudian tekan <enter> Element

name for output connection untuk LIC001 : %% CV 001

Gambar 3.14 PIO dan PID function blok

18

5. Pembuatan wiring (Pengkabelan)

a) Dari toolbar pilih Insert tombol wiring atau

b) Berikan Kabel dari %%LT001 sampai IN terminal LIC001.

Dengan cara klik kiri posisi 1 dan double klik pada posisi 2.

c) Kemudian beri kabel terminal OUT pada LIC001 sampai

terminal OUT pada %%CV001.

Gambar 3.15 Wiring function blok

d) Setelah meng-update (File update ), keluar dari Function

Block Detail Builder dengan memilih File toolbar. Exit

Function Block Detail Builder dari

e) Simpan materi tersebut, dari toolbar pilih File Save

3.2.4 Control Window Creation Cara kerja :

1. Dari sistem view pilih folder ENGPJT HIS0164

WINDOW. Folder WINDOW mempunyai file

default window. Buat cascade loop pada CG0001.

2. Double klik pada CG0001 untuk membuka Graphic

Builder. Panel Graphic Builder akan terlihat seperti

dibawah ini:

19

19

Gambar 3.16 Funtion blok

3. Delapan instrument akan terbuat secara default, gunakan

1 instrument sebelah kiri. Klik kiri pada diagram

instrumen yang paling kiri untuk memilih, kemudian

klik kanan untuk memilih Properties dari menu.

20

Gambar 3.17 Faceolate

1. Instrument Diagram akan nampak pada window. Masukkan

LIC001 pada kolom tag name. klik Apply dan tombol OK.

Gambar 3.18 Tagname pada instrument program

21

21

3.2.5 Trend Window Creation (Pembuatan trend window) Cara Kerja :

1. Dari sistem view pilih folder ENGPJT HIS0164

CONFIGURATION.

2. Pada folder CONFIGURATION klik kiri pada trend block

1 TR0001 untuk melakukan pemilihan kemudian klik kanan

dan pilih Properties.

3. Properties pada window akan nampak. Spsifikkan Trend

Format, Sampling Period, dan Trend Block Comment pada

blok TR0001 seperti berikut:

Trend Format :Continuous and Rotary Type

Sampling Period :1 Second

Trend Block Comment :1 sec trend-CAS Control

Gambar 3.19 Pembuatan trend window

Klik tombol OK

4. Trend Acquisition Pen Assignment Builder diaktifkan

dengan melakukan double klik pada TR0001 trend block

22

dari folder CONFIGURATION. Panel Builder akan terlihat

seperti gambar dibawah ini:

Gambar 3.20 Trend Acquation

Spesifikkan trend acquisition pens dari Group01 seperti berikut:

Acquisition Data

1. LIC001.SV

2. LIC001.PV

3. LIC001.MV

23

23

Gambar 3.21 Trend group

5. Ketika pengaturan telah selesai, simpan data tersebut, dari

toolbar pilih File Save Jika terjadi error, keluarlah dari

Trend Acquisition Pen Assignment Builder.

3.2.6 Confirmation of Operation With Test Function

3.2.6.1 Start-up of Test Function Cara Kerja :

1. Dari sistem View pilih folder ENGPJT FCS0101.

Pilih Test Function dari FCS yang terletak pada pada

toolbar.

2. Dialog akan nampak pada window. Klik tombol OK

Proses Test Function Dimulai. Proses operasi meliputi :

men-switch monitoring dan operasi fungsi dengan

cara virtual Test

start up simulator FCS dan

pembuatan data pengkabelan secara otomatis dan

downloading.

Tunggu sampai Download wiring selesai (window sekarang

dikelilingi dengan warna merah.)

24

Gambar 3.22 Pembuatan test function

Untuk mengesahkan bahwa fungsi wiring bekerja dengan

terlibih dahulu direfresh data wiringnya.

Cara Kerja:

1. Pilih Wiring Operation dari Tools pada toolbar window

Test Function

Gambar 3.23 Wiring Operation Function

25

25

2. Wiring Operation-DR0021 akan terlihat pada window,

konfirmasi bahwa data pada kolom Lag. Selain itu

konfirmasi bahwa data pada masing-masing kolom Status

berada pada kondisi ON. Jika ON terdisplay, ini

menunjukkan bahwa operasi wiring sedang berfungsi.

3.2.6.2 Confirmation of Operation by Operation and

Monitoring Function Mengoperasikan cascade loop yang telah dibuat

dengan memanggil kontrol window.

Cara Kerja :

1. Panggil kontrol window CG0001 dari tombol

masukan NAME CG0001 atau dari navigator

window.

Gambar 3.24 Pemanggilan windows

2. Untuk melihat respon system, maka dapat

diapanggil plate LIC001.TUN.

26

Keluar dari Test Function 1. Cara Kerja :

2. 1. Pilih dari toolbar File

3. Exit Test Function dari Test Function Window.

4. 2. Akan ditunjukkan dialog box kemudian Klik tombol

OK. Proses exit akan dimulai.

27

27


28

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Data hasil percobaan dapat dilihat pada gambar 4.1. Pada

gambar tampak bahwa sistem menunjukkan respon yang cepat

ketika nilai P, I, dan D pada nilai 120, 10, dan 0 dengan set point

20.

Gambar 4.1 Hasil simulasi

Keterangan

Garis hitam : set point

Garis biru : proccessvariable (PV)

Garis pink : manipulated variable (MV)

Grafik tersebut memiliki spesifikasi SV = 20 ; D = 0 dengan

nilai P dan I sebagai berikut

1. P = 150 ; I = 10

2. P = 250 ; I = 10

3. P = 120 ; I = 10

1 2 3

29

4.2 Pembahasan

Nilai P, I, dan D terbaik pada nilai 120, 5, dan 0 dengan set

point 100. Psda gambar 4.1 tekihat bahwa sistem memiliki

respon yang cepat, dan tidak terjadi overshooting maupun osilasi.

Dari hasil percobaan maka terlihat bahwa pengendali

proporsional memperngaruhi kecepatan process variable (PV)

mencapai set point (SV). Sedangkan pengendali integral

mempengaruhi lama error. Sementara pengendali derivative

mempengaruhi seberapa besar dan atau lambatnya proses tidak

merespon dengan baik terhadap perubahan keluaran pengendali.

Ketika nilai P dinaikkan maka PV semakin cepat memenuhi PV.

Sementara ketika nilai I dinaikkan maka waktu ketika error

semakin kecil. Sedangkan nilai D tetap nol karena ketika

dilakukan variasi nilai D respon sistem tidak menjukkan hasil

yang optimal. Hal ini karena respon level yang cepat terhadap

waktu. Jadi dari hasil simulasi didapat bahwa pengendali PI

adalah pengendali yag tepat pada pengendalian level.

Kendala yang dialami selama percobaan yaitu dalam mencari

nilai P, I, dan D yang tepat. Hal ini karena keterbatasan dalam

metode trial and error sehingga pratikan hanya bisa tahu nilai P, I

dan D yang optimal berdasarkan respon dari simulasi sehingga

diperlukan variasi yang lebih banyak untuk menentukan nilai P, I

dan D yang optimal. Selain itu perubahan nilai P dan I secara

signifikan mempengaruhi respon sistem. Sehingga harus hati-hati

dalam mencari nilai yang tepat. Agar respon sistem cepat dan

tidak terjadi overshooting maupun osilasi. Untuk memperjelas

perbedaan dari respon sistem terhadap nilai P, I dan D maka

sebaiknya nilai set point dirubah menjadi nol terlebih dahulu

kemudian dirubah ke nilai set point yang diharapkan. Pengendali

PID hanya sesuai pada PV yang tidak mengandung riak (noise) -

seperti temperatur – sehingga pratikan harus memahami

bagaiman hubungan antara PV dengan pengendali PID.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini sebagai berikut.

1. Fungsi dari hardware DCS Centum CS 3000 Yokogawa

adalah untuk menentukan nilai P, I dan D yang paling

optimal sehingga didapat sistem denganrespon yang cepat

dan error yang kecil.

2. Sistem konfigurasi DCS Centum CS 3000 yaitu FCS,HIS

atau EWS.

3. Dasar pemrograman Centum CS 3000 adalah function

block. Function block dapat berupa pengendalian level,

temperatur dan lainnya.

4. Nilai P, I dan D yang menunjukkan hasil yang optimal

masing-masing sebesar 120, 20 dan 0 sehingga

pengendali pada level yang tepat adalah pengendali PI.

5.2 Saran

Saran untuk percobaan ini sebagai berikut.

1. Pratikan sebaiknya membuat berbagai variasi pada nilai

P, I dan D sehingga didapat hasil yang lebih optimal.

2. Sebelum merubah set point, pratikan sebaiknya

merubahnya ke nol sehingga perbedaan respon sistem

dapat teramati lebih jelas.

31

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonim. URL http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/365/

jbptunikompp-gdl-anggajuand-18247-4-babii.pdf diakses

pada tanggal 10 Maret 2014.

[2] SIEMENS. DCS or PLC? URL

http://leadwise.mediadroit.com/files/7405DCS_PLC_WP.

pdf diakses pada tanggal 10 Maret 2014.

[3] Ismail, Moch. Design of Level Control System In

Oil/Water Separator Based On Distributed Control

System Software Centum CS3000. URL

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-13795-

2406100609-Chapter1.pdf diakses pada tanggal 10 Maret

2014.

LAMPIRAN

1. Resume Jurnal

Judul : Analisa Kontrol Level Drum Pada Proses Boiler

Dengan Menggunakan Yokogawa Distributed

Control System (DCS) CS300

Penulis : Jaja Kustija

Penerbit : Jurnal Sinergi

Volume : 13

Nomor : 1

Tahun : 2009

Halaman : 10

Pengatur yang digunakan pada proses boiler adalah

pengatur PID dimana P menyatakan Propotional, I Integral dan D

Derivative. Metode yang digunakan pada DCS adalah

pendistribusian pada unit-unit kontrol, pada setiap unit kontrol

diberikan tugas untuk mengendalikan berbagai jenis loop.

Gambar A.1 Kontrol DCS pada plant Boiler di Pertamina

Secara garis besar DCS CS 3000 terdiri dari HIS/EWS

(Human Interface Unit/Engineering Work Station), FCS dan

jaringan komunikasi. Pada jurnal ini plant yang dikendalikan

difokuskan pada boiler saja. Kondisi awal steam drum memiliki

fluida dengan ketinggian level 30% dan bukaan valve dikontrol

oleh LC 4LIC102. Pada mode MAN nilai set point diset untuk

mengikuti nilai dari input (PV), hal ini dikenal dengan SV

tracking to PV. Kemudian dikenal juga pemakaian dua elemen

kontrol, digunakan pada saat pemakaian beban steam bervariasi.

Dimana disini juga akan diambil data oleh DCS dari variabel

pressure. Pemakaian tiga elemen kontrol dipilih pada saat

kebutuhan steam yang tidak konstan sehingga kebutuhan steam

dari boiler akan dapat di-cover dari boiler yang lain.

2. Pengendali PID pada temperature

Pengendali PID pada setiap sistem berbeda. Ada sisyem yang

dikendalikan dengan pengendali PI, PD dan PID. Pada pengendali

level pengendali yang digunakan adalah pengendali PI hal ini

karena respon level terhadap waktu cepat dan ada riak (noise).

Gambar B.1 menunjukkan bahwa nilai P, I dan D yang tepat

yaitu 200. 25 dan 5 dengan nilai set point sebesar 40. Dari gambar

diatas dapat diambil simpulan bahwa pengendalian PID paling

cocok digunakan pada pengendalian suhu. Hal ini disebabkan

oleh respon temperatur yang lambat terhadap waktu. Selain itu

pengendalian temperature tidak memiliki riak (noise). Berbeda

dengan pressure dan level hanya temperatur yang dapat

dikendalikan pengendali derivative.

Gambar B.1 Hasil simulasi DCS pengendali PID pada

pengendali temperatur.

3. Proportional Integral Derivative (PID)

Pengendali proportional merupakan pengendali yang aksi

kendalinya proporsional terhadap sinyal kesalahan. Pengendali

Propostional mempercepat respon sistem untuk mencapai set

point. Pada pengendali integral, sinyal kendali merupakan

integral atau jumlahan terhadap sinyal kesalahan. Pengendali ini

membawa variabel proses (PV) menuju ke set point (SP) dan

sebagai fungsi lamanya error. Pengendali derivative mengatur

seberapa besar dan atau lambatnya proses tidak merespon dengan

baik terhadap perubahan keluaran pengendali Aksi Derivatif

dilakukan saat ada perubahan laju error (atau slope dari variable

proccess –PV). Pengendali PID pada setiap sistem berbeda.

Pengendali PID tidak dapat digunakan pada semua PV, hanya PV

yang tidak mengandung riak (noise) misalnya temperatur.

4. Elemen Kontrol

Elemen-elemen dalam suatu sistem kontrol proses dapat

dibedakan menjadi proses, sensor (sensing element), transducers,

transmitter, transmission lines, kontroler, final control

element (control valve). Seluruh elemen ini bersama-sama

membentuk suatu sistem control

a. Proses

Proses adalah peralatan (equipment) bersama-sama dengan

reaksi fisis ataupun kimia yang terjadi di dalamnya.

b. Sensor (Sensing Element)

Instrumen-instrumen pengukur (sensor) adalah instrumen-

instrumen yang digunakan untuk pengukuran

(measurement). Variabel-variabel yang diukur

adalah Process Variables (PV). Instrumen ini juga

digunakan untuk memperoleh informasi tentang apa yang

sedang terjadi di dalam suatu proses.

c. Transducers / Transmitter

Beberapa sinyal pengukuran tidak dapat digunakan untuk

aktuasi pengontrolan sebelum dikonversi ke dalam besaran-

besaran fisis tertentu LAM(sinyal elektrik atau sinyal

pneumatik). Setelah dikonversi ke dalam sinyal elektrik

atau pneumatik, sinyal hasil pengukuran tersebut dapat

ditransmisikan dengan mudah dan juga dapat dimengerti

oleh kontroller.

d. Transmission Lines

Saluran transmisi (transmission lines) membawa sinyal

hasil pengukuran oleh sensor dan telah diubah

oleh transducer/transmitter ke kontroler atau dari kontroler

ke final control element.

e. Controller

Controller memperoleh informasi dari measuring

device yaitu sinyalProcess Variable (PV), membandingkan

dengan Set Point (SP), menghitung banyaknya koreksi

yang diperlukan sesuai dengan algoritmanya (P, PI, dan

PID), dan kemudian memutuskan atau mengeluarkan sinyal

koreksi (ManipulatedVariable / MV) untuk ditransmisikan

ke Control Valve.

f. Final Control Element (Control Valve)

Salah satu elemen pengendali akhir yang sering dijumpai

adalah control valve. Elemen ini mengimplementasikan

keputusan yang diambil oleh kontroler. Misalnya, apabila

kontroler “memutuskan” untuk menaikkan laju aliaran

(flowrate) suatu fluida, maka control valve akan membuka

atau menutup untuk mengimplementasikannya.

5. Proportional Band

Proportional Band adalah interval dari measured variable

(MV) dimana pengendali mengambil aksi pengendali

proportional. Jika MV berada pada proportional band maka

output dari final control element berada dalam limit dari aksi

kontrol yang tersedia. Sebaliknya jika MV berada di luar limit

maka output pengendali pada salah satu limit.. Band Proporsional

merupakan persentase perubahan span input yang akan

menyebabkan perubahan 100% output pengendali

PB = Δ input (%span) untuk100% Δ output

laporan resmi p3_gigis kintan miyarthaluna_2411100036

Documents