lt pct 10-1

15
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 Proses

Upload: anggie-nurayu

Post on 25-Oct-2015

24 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: LT PCT 10-1

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

Page 2: LT PCT 10-1

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. 

Page 3: LT PCT 10-1

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

Page 4: LT PCT 10-1

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.

Page 5: LT PCT 10-1

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

Page 6: LT PCT 10-1

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

Page 7: LT PCT 10-1

Alat PC – 10

LAMPIRAN

1. Sistem Pengukuran

Page 8: LT PCT 10-1

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 :

Page 9: LT PCT 10-1

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

Page 10: LT PCT 10-1

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