lt pct 10-1
TRANSCRIPT
PERCOBAAN I
INPUT DAN OUTPUT PENGENDALIAN PROSES
1. TUJUAN
Dapat mendemonstrasikan rangkaian kalibrasi Voltmeter dan Process
Controller
Dapat menentukan input dan output yang tedapat di alat PCT 10
Dapat mendemonstrasikan perubahan controlling setting
2. ALAT YANG DIGUNAKAN
Satu set PCT 10 + Trimtool
Lampu Indikator 24 VAC
2 kabel ukuran pendek
2 kabel ukuran panjang
3. DASAR TEORI
Input atau masukan adalah efek dari lingkungan ke suatu proses kimia,
sedangkan output atau keluaran adalah efek dari proses kimia ke lingkungan.
Input Output
Output Input
Dalam suatu pengendalian hubungan antara input, proses dan output
merupakan satu loop (siklus) yang utuh. Output merupakan keluaran dari
proses yang menerima input.
Proses Kimia
Input dapat dibagi dua yaitu:
1. Variabel yang dimanipulasi (diubah) ; apabila harga input tersebut berasal
dari operator atau pengendali (controller).
2. Gangguan ; apabila harga input tersebut berasal dari lingkungan dan bukan
berasal dari pengendali atau operator.
Output dibagi dua yaitu :
1. Output terukur ; apabila harga output tersebut dapat diukur.
2. Output tak terukur ; apabila harganya tidak dapat atau tak bisa diukur..
Pada alat PCT 10 terdapat lebih dari satu input dan lebih dari satu
output, masing-masing dapat dilihat dari tuisan yang terdapat dibagian
bawah soket merah/hitam (polaritas arus). Satu input dapat memberikan
beberapa output, seperti yang terdapat pada process controller, atau beberapa
input menghasilkan satu output. Konfigurasi adalah susunan informasi yang
digunakan untuk menghubungkan pengukuran kepada variabel yang
dimanipulasi.
Pada alat PCT 10 konfigurasi dapat dilihat pada process controller,
dimana pada bagian ini terdapat pengaturan controller (controller setting)
yang berisi ketentuan yang diset oleh operator agar controller menjalankan
konfigurasi yang telah diset. Dari hasil pengaturan controller, maka input ke
process controller menjadi harga pengukuran yang kemudian dievaluasi
sesuai setting didalam controller dan menghasilkan output pengendali
berupa sinyal untuk mengubah variabel yang dimanipulasi.
Contoh, pada setting ON/OFF dengan histerisis = 2% dan set point =
50% maka apabila input ke process controller < 50% maka controller akan
menghidupkan lampu indikator 24 VAC menunjukkan variabel yang
dimanipulasi (arus listrik) disambungkan. Pada saat input ke controller >
50% + 2% maka controller akan memutuskan arus listrik.
Tabel Harga Setting Controller untuk Kalibrasi
Controller Setting Kode Range Pengaturan Satuan
Harga pengesetan (Set Point)
Daya keluaran (Power Output)
Pita proposional (Prop-Band)
Waktu integral
Waktu derivatif
Siklus waktu (Cycle time)
-
-
-
Histerisis (Dead Band)
Batas daya (Power limit)
Batas set point (Set Point limit)
Range linearitas 4-20 mA = 0-100%
Aksi control r = reverse( terbalik)
-
-
-
-
-
SPAN (Batas atas kalibrasi)
ZERO (Batas bawah kalibrasi)
-
Pr
Prop
Int
dEr
CY – t
CL – G
HC – O
UP – t
HYSt
Pr – L
SP – L
CS – 1
CS – 2
CS – 3
CS – 4
CS – 5
CS – 6
CS – 7
SPAN
ZERO
50
-
0
0
0
10
-
-
-
5
100
100
- 0.58
- r H/L F
A L A H
n n U O
- - - -
- - - 3
- - - 0
100
0
%
%
%
Menit
Detik
Detik
-
-
-
%
%
%
-
-
-
-
-
-
-
%
%4. PROSEDUR KERJA
1. KALIBRASI VOLTMETER
Menghidupkan alat PCT 10 dengan menaikkan level sekring keatas
dan menekan tombol hitam 2 & 5.
Menyambungkan kabel dari tombol manual output ke voltmeter,
memperhatikan loop arus yang menuju ke sambungan resistor 50
ohm.
Memutar tombol output dan posisiksan pada 4 mA, bila voltmeter
tidak terbaca 0,200 volt gunakan trimtool. Memasukan trimtool
pada zero untuk menaikkan harga putar trimtool searah jarum jam
dan sebaliknya untuk menurunkan harga pada voltmeter putar
trimtool berlawanan arah jarum jam, toleransi harga di voltmeter
0.002 volt
Memutar tombol manual ke kiri hingga maksimal untuk
mendapatkan pembacaan 1,200 volt, gunakan trimtool apabila
harga voltmeter tidak 1,000 volt dengan cara memasukan trimtool
pada span.Mengulangi 2 langkah terakhir hingga didapat
pembacaan stabil dalam range.
2. KALIBRASI PROCESS CONTROLLER
Menghubungkan kabel dari manual output PC 10 ke socket input
proses controller pada bagian kiri depan alt, memperhatikan
hubungn (+/-)
Melakukan pengaturan harga proses controller untk kalibrasi
seperti dalam tabel kalibrasi. Untuk mensetting di proses controller
dapat dilakuka dengan cara menekan tombol konfigurasi C hingga
angka digit pada layar berkedip, kemudian meneakan tombol F 1
kali. Maka pada layar variabel proses sebelah atas akan tampil
tulisan Pr yang berarti power output, harga Pr hanya diatur pada
posisi manual.
Menekan tombol F 1 kali akan menampilkan prop, memesukan
harga prop 100% seara aktual, karena untuk prop harga tertulis x
faktor s. Menekan tombol enter. Mengulang hingga seluruh harga
pada tabel terinput dengan baik. Menekan tombol aF 1 kali untuk
pindah ke variabel lain. Jangan lua menekan tombol enter setelah
menginput harga baru. Apabila tombol enter tidak ditekan maka
proses kontroler akaan tetap memakai harga yang lama.
Saat span terbaca di layar variabel proses, putar tombol manual
output 4-20 mA searah jarum jam ke 20 mA, kemudian
memasukan harga 100 dengan menekan tombol digit. Jangn
menekan tombol enter, tekan tombol F 1 kali.
Saat zero terbaca di layar variabel proses, memutar tmbaol manual
output 4-20 mA berlawanan arah jarum jam ke 4 mA, kemudian
memasukan harga 0 dengan menekan tombol digit, menekan
tombol enter. Menunggu hingga di layar stabil dan periksa harga
yang terbaca dilayar variabel proses.
Memutar tombol manua outpuut 4-20 mA ke 20 mA dan
mengamati pembacaan dilayar variabel proses menunjukakan 100
% dan jika ke 4 mA, layar menampilkan 0%. Mengulangi prosedur
dietas, jika pada saat diperiksa tidak menampilkan 100% dan 0%.
5. DATA PENGAMATAN
5.1. Kalibrasi voltmeter (secara praktek)
Pada 4 mA, pembacaan di display = 0.202 volt
Pada 20 mA, pembacaan di display = 0.985 volt
5.2. Pada kalbrasi proses (secara praktek)
Pada 4 mA, pembacaan di display = 98 %
Pada 20 mA, pembacaan di display = 2 %
6. ANALISA PERCOBAAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada PCT-10 dapat diaanlisa bahwa
pada awal percobaan dilakuakn kalibrasi. Hal ini dilakukan untuk mengurangi %
kesalahan pada percobaan. Pada kalibrasi voltmeter, display terbaca 0.202 volt
untuk 4 mA dan 0.985 volt untuk 20 mA. Hal ini seharusnya yang terbaca pada
display 0.200 volt untuk 4 mA dan 1.000 untuk 20 mA. Pembacaan tersebut tidak
sama, dikarenakan kondisi alat yang sudah cukup lama sehingga penentuannya
kurang akurat.
Untuk kalibrasi proses controller, didapat bahwa pada 4 mA display menunjukkan
98 % dan pada 20 mA di display menunjukkan 2 %. Penyebab pembacaan ini
yaitu pada kalibrasi voltmeter yang kurang akurat sehingga pada 4 mA display
tidak 100 % dan pada 20 mA display tidak menunjukkan 0 %.
7. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, didapatkan kesimpulan
sebagai berikut.
1. Pembacaan pada display untuk kalibrasi voltmeter kurang akurat
yang berpengaruh terhadap pembacaan pada dispay untuk kalibrasi
proses controller.
2. Kondisi operasi yang digunakan yaitu pada kondisi reverse.
GAMBAR ALAT
Alat PC – 10
LAMPIRAN
1. Sistem Pengukuran
Sensing Element dan Transmitter
Sebagai bagian paling ujung suatu sistem pengukuran (measuring
system), sensing element (sensor) merupakan bagian paling penting dalam
sistem pengendalian otomatis. Kalau data input (hasil pengukuran) salah,
maka output akan turut salah. Setelah sensing element berhasil melakukan
langkah mengukur, maka sinyal yang dikeluarkan oleh sensing element harus
diubah menjadi sinyal yang dimengerti oleh controller sehingga dibutuhkan
transmitter untuk membaca dan mengubah sinyal yang dikeluarkan oleh
sensing element. Output sinyal sistem pengukuran merupakan hasil kerja dari
transmitter. Dalam sistem pengendalian otomatis terdapat 2 macam output
sinyal pengukuran yaitu :
a. Sinyal elektrik (output berupa mA atau V)
b. Sinyal pneumatik (output berupa satuan tekanan misal kg/cm2) (Frans
Gunterus, 1994)
2. Skala Pengukuran
Menurut Frans Gunterus (1994), dalam ilmu instrumentasi, ada beberapa
istilah untuk menyatakan skala baca, yaitu :
Zero
Menyatakan titik baca terendah dari suatu skala baca.
Span
Menyatakan jarak antara titik baca minimum dan titik baca maksimum.
Range
Menyatakan batas – batas daerah kerja dari alat ukur.
3. Accuracy
Akurasi (accuracy) adalah besaran yang menyatakan ketepatan suatu alat
ukur dalam memberikan hasil bacaan. Besaran ini menunjukkan banyaknya
penyimpangan yang terjadi pada sebuah alat ukur. Cara menyatakan accuracy
ada beberapa macam, antara lain :
1. Dalam variabel pengukuran
Misalnya suatu termometer dengan range 0oF – 100oF memiliki
accuracy 1oF, maka bila hasil pengukuran menunjukkan harga 60oF berarti
harga temperatur yang sebenarnya sebesar 59oC.
2. Dalam persentase SPAN
Misalnya pressure transmitter dengan range 100 – 400 psi memiliki
accuracy 0,5% span, maka bila hasil pengukuran menunjukkan harga 200
psi berarti harga tekanan yang sebenarnya sebesar (200 ± {0,5% x (400 –
100) psi}.
3. Dalam persentase terhadap skala maksimum (FS atau full scale)
Misalnya bila sistem pengukuran menunjukkan harga 1% FS berarti
bila meter diletakkan pada skala baca maksimum 200 Volt, maka
keakuratan alat tersebut ± 2 Volt.
4. Dalam persentase pembacaan
Misalnya level transmitter dengan range 0 – 100 inchi dan memiliki
accuracy 0,5% output, maka bila hasil pengukuran menunjukkan harga 40
inchi (40%) berarti harga level yang sebenarnya sebesar 40 ± {0,5% x 40
inchi} atau sebesar 39,8 – 40,2 inchi. (Frans Gunterus, 1994)
4. Linearitas
Suatu elemen dikatakan linier apabila kurva input vs. output membentuk
garis lurus (linier). Tetapi pada kenyataannya, nyaris tidak ditemukan elemen
yang memiliki kurva input vs. output yang linier. Penyimpangan
(ketidaklurusan) yang masih ada di dalam batas – batas bisa dianggap lurus
inilah yang disebut linearity. (Frans Gunterus, 1994)
5. Hysteresis
Gejala hysteresis pada sebuah instrumen atau sistem pengukuran dapa
dilihat waktu alat ukur beroperasi secara dua arah. Gejala ini terjadi pada
banyak elemen sistem pengendalian yang mengandung banyak unsur mekanis,
khususnya control valve. Hal ini terlihat ketika sinyal input ke control valve
naik dari 0 – 100 % dan ketika sinyal input ke control valve turun dari 100 –
0%.
Pada waktu sinyal naik 25 % maka bukaan control valve masih 24% dan
seterusnya sampai posisi control valve benar sama dengan input setelah sinyal
mencapai 100%. Hal sebaliknya juga terjadi ketika sinyal input turun. Pada
waktu sinyal input turun menjadi 75% maka bukaan control valve masih
tertinggal 74% dan seterusnya hingga posisi control valve benar sama dengan
input setelah sinyal mencapai 0%. Gejala hysteresis ini apabila terlalu parah,
dapat disebabkan karena kerusakan komponen mekanis di salah satu elemen,
misalnya ada engsel yang kendur atau terjadi gesekan berlebihan antara dua
komponen mekanis. (Frans Gunterus, 1994).
http://irbmevonnovembri.blogspot.com/2011/08/sistem-pengendalian-proses.html