prosiding seminar nasional ke-11...

PR

OS

IDIN

GSEM

INAR N

ASION

AL KE-11R

ek

ay

as

a

Te

kn

olo

gi

Ind

us

tri d

an

Info

rm

as

i 2016

tahun

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional YogyakartaJl. Babarsari, Catur Tunggal, Depok, Sleman, Yogyakarta 55281

Telp. (0274) 485390, 486986 / Fax. (0274) 487249e-mail: [email protected] | website: http://retii.sttnas.ac.id

PROSIDINGSEMINAR NASIONAL KE-11

“Harmonisasi Pendidikan, Riset dan Kewirausahaan Dalam Menghadapi Persaingan Masyarakat Ekonomi ASEAN”

2016Yogyakarta, 10 Desember 2016

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL

ii

PENYUNTING

Reviewer

Dr. Ir. Sugiarto Kadiman, MT. Dr. Hill. Gendoet Hartono, ST., MT

Dr. Ratna Kartikasari, ST., MT

Dr. Hita Pandita, ST,. MT. Dr. Ir. Ev. Budiadi, MS

Dr. Ani Tjitra Handayani, ST., MT.

Dr. Daru Sugati, ST., MT. Dr. R. Andy Erwin Wijaya, ST., MT.

Editor

Novandri Kusuma Wardana, ST., S.Si., M.Si

Okki Verdiansyah, ST., MT.

Djoko Purwanto, ST.

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta

Jl. Babarsari, Catur Tunggal, Depok, Sleman, Yogyakarta

Telp. (0274) 485390, Fax. (0247) 487249

Email: [email protected]

iii

SUSUNAN PANITIA

Penanggung Jawab : Ketua STTNAS Yogyakarta

(Ir. H. Ircham, MT)

Pengarah : Pembantu Ketua I STTNAS Yogyakarta

(Dr. Ratna Kartikasari, ST., MT.)

: Pembantu Ketua II STTNAS Yogyakarta

(Ir. Sukartono, MT)

: Pembantu Ketua I STTNAS Yogyakarta

(Dr. Hill Gendoet Hartono, ST., MT.)

Ketua Pelaksana : Dr. Ir. Sugiarto Kadiman, MT.

Sekretaris Pelaksana : Trie Handayani ST., M.Kom

Staf Sekretaris : Asniar Aliyu, ST., M.Eng

Minarni, A.Md

Sunah

Bendahara : Ir. Hj. Oni Yuliani, M.Kom

Reviewer :

a. Teknik Geologi : Dr. Hill. Gendoet Hartono, ST., MT

: Dr. Hita Pandita, ST., MT.

: Dr. Ir. Ev. Budiadi, MS.

b. Teknik Mesin : Dr. Ratna Kartikasari, ST., MT

: Dr. Daru Sugati, ST., MT.

c. Teknik Elektro : Dr. Ir. Sugiarto Kadiman, MT.

d. Teknik Sipil : Dr. Ani Tjitra Handayani, ST., MT.

e. Teknik Pertambangan : Dr. R. Andy Erwin Wijaya, ST., MT.

Seksi Makalah : Solikhah Retno Hidayati, ST., MT.

Septiana Faturohmah, S.Si., M.Sc.

Seksi Prosiding : Dr. Hj. Ani Tjitra Handayani, ST., MT.

Djoko Purwanto, ST.

Emi Wijiarti, S.Pd

Seksi Publikasi dan Dokumentasi : Ferri Okto Satria, ST.

Ign. Purwanto

Seksi Sponsorship : Fahril Fanani, ST., M.Eng

Novandri Kusuma Wardana, ST.,S.Si., M.Si

Okki Verdiansyah, ST., MT.

iv

Sambutan Ketua Pelaksana

Alhamdulillah, berkat rahmat Allah SWT, kita dapat berkumpul di Kampus

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional (STTNAS) Yogyakarta untuk mengikuti Seminar

Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi (ReTII) pada tanggal 10 Desember

2015. Tema yang diangkat dalam Seminar ini “Harmonisasi Pendidikan, Riset,&

Kewirausahaan dalam menghadapi persaingan Masyarakat Ekonomi ASEAN”.

Seminar Nasional ReTII ini merupakan kegiatan tahunan STTNAS Yogyakarta

yang pada tahun ini merupakan tahun yang ke-11. Tujuan diselenggarakannya seminar

ini adalah sebagai sarana untuk mempublikasikan artikel ilmiah, sebagai forum diskusi

dan interaksi ilmiah antara akademisi, peneliti, praktisi dan pemerhati ilmu pengetahuan

dan teknologi mengenai hasil-hasil penelitian maupun pengalaman teknis lainnya yang

telah dicapai. Judul makalah yang akan dipresentasikan dalam seminar ini sejumlah 129

makalah.

Panitia ucapkan terima kasih kepada yang terhormat Bapak Prof. Dr. Ir. Adjat

Sudrajat, dan Prof. Dr. Bondan yang berkenan menjadi keynote-speech, para pemakalah

yang berkenan mengirim makalahnya dan berkenan hadir serta peserta seminar dan

semua pihak yang turut serta berpartisipasi aktif dalam penyelenggaraan seminar ini.

Panitia telah berusaha maksimal untuk menyelenggarakan seminar sebaik

mungkin, namun kami menyadari masih ada kekurangan dan kami mohon maaf atas

kekurangan yang ada. Akhir kata kami ucapkan “ Selamat Berseminar”.

Yogyakarta, 10 Desember 2016

Ketua Pelaksana Semnas ReTII Ke-11

ttd

Dr. Ir. Sugiarto Kadiman, MT.

v

Dalam Rangka

Pembukaan Seminar Nasional

Rekayasa Teknologi dan Informasi (ReTII) ke-11


Assalamu’alaikum wr.wb

Salam sejahtera bagi kita semua

Pertama-tama marilah kita panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT karena hanya

dengan ridhoNya kita dapat berkumpul di sini dalam rangka Seminar ReTII ke-11

dalam keadaan sehat wal’afiat. Mudah-mudahan Allah SWT juga memberi kemudahan

kepada panitia dalam menyelenggarakan seminar ini. Demikian juga kepada para

peserta dalam mengikuti acara seminar ini.

Seminar ReTII kali ini merupakan yang ke-11 dan merupakan agenda tahunan STTNAS

yang dimaksudkan agar dapat menjadi ajang temu para pakar, peneliti riset dan pendidik

untuk saling tukar pengalaman, informasi, berdiskusi, memperluas wawasan dan untuk

merespon perkembangan teknologi yang demikian pesat. Selain itu diharapkan adanya

kerja sama dari para pakar, peneliti dan pendidik yang hadir sehingga menghasilkan

penelitian bersama yang lebih berkualitas dan bersama-sama pula ikut memecahkan

persoalan – persoalan teknologi untuk kemandirian bangsa.

Semoga seminar ini dapat terselenggara dengan baik dan memenuhi harapan kita semua.

Akhirnya saya ucapkan terima kasih kepada panitia dan semua pihak yang membantu

sehingga acara Seminar ReTII ke-11 ini dapat terselenggara dengan baik. Jika ada yang

kurang dalam penyelenggaraan seminar ini, kami mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Wassalamu’alaikum wr.wb.


Ketua STTNAS

ttd

Ir. H. Ircham, M.T.

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN DEPAN ............................................................................................ i

SUSUNAN PANITIA ........................................................................................... iv

SAMBUTAN KETUA PELAKSANA ................................................................. v

SAMBUTAN KETUA STTNAS .......................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

BIDANG KEILMUAN TEKNIK ELEKTRO DAN MESIN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO hal

Keandalan Kontroler Internal Model Control pada Pengendalian Kolom

Distilasi terhadap Pengaruh Gangguan

Wahyudi ……………………………………………………………………… 1

Zona Perlindungan Petir Pada Gedung-E Sekolah Tinggi Teknologi Nasional

(STTNAS) Yogyakarta Pasca Pembangunan Menara Utama LIFT-FRAME

Budi Utama …………………………………………………………………………… 8

Pengembangan Intellectual Capital dalam Metode Webqual guna Peningkatan Kualitas

Layanan Website

Riya Widayanti ………………………………………………………………. 17

Keefektifan Komunikasi Pembelajaran Melalui Penggunaan Animasi E-Learning

Nurcahyani ............................................................................................................ 23

Analisis Sistem Pengenalan dan Keamanan Kriptografi Hill Cipher pada Plat Nomor

Kendaraan Menggunakan Metode Template Matching

Muhammad Gebby Gumelar .................................................................................. 29

Model Kendali Samar Berbasis PC Menggunakan Port USB Output Tegangan 1

Channel

Theresia Prima Ari Setiyani ................................................................................... 39

Penampil Informasi Jarak Jauh dengan Masukan Teks dari Keyboard Berbasis

Raspberry Pi

G. Satrio Kuncoro .................................................................................................. 45

Sistem Cascade Generator untuk Meningkatkan Daya Listrik pada Pembangkit Listrik

Tenaga Angin

Praptadi Saiputra .................................................................................................. 52

vii

Pengembangan Aplikasi SMS Autosender dan SMS Autoresponder untuk Sistem

Pemantauan dan Pencarian Relawan Penanganan Bencana dengan Basis Lokasi

Kusworo Anindito .................................................................................................. 56

Optimasi Prefer Audio Codec Narrowband Sebagai QoS Pada Kualitas Suara Penerima

VoIP

Farida Arinie .......................................................................................................... 62

Penggunaan Program Matlab Pada Analisa Interval PR Dan Interval RR Sinyal Jantung

Roni Kartika Pramuyanti ...................................................................................... 67

Sistem Pakan Ayam Otomatis Dengan Energi Terbarukan

Tugino ................................................................................................................... 74

EVALUASI USABILITY SITUS WEB SISTEM INFORMASI AKADEMIK (STUDI

KASUS PADA STTNAS YOGYAKARTA)

Oni Yuliani ............................................................................................................ 78

PERANCANGAN SISTEM MONITORING SERVER DATA BASE SECARA

REMOTE CONTROL BERBASIS VPN (VIRTUAL PRIVATE NETWORK)

Sudiana .................................................................................................................. 88

Analisis Faktor-faktor Dalam Pengelolaan Konten Website Pada Pemerintah Daerah

Kabupaten Semarang

Khairul Aulia ......................................................................................................... 99

ANALISIS KEBUTUHAN PADA PERANCANGAN SISTEM INFORMASI

SEBARAN USAHA MIKRO, KECIL DAN MENENGAH DI KABUPATEN

KLATEN

Muhammad Nurcahyo Sasongko ............................................................................ 107

SISTEM PEMANTAUAN RUMAH ANTI MALING DAN KEBAKARAN

Safitri Juanita ......................................................................................................... 113

Kinerja Metode Load Balancing dan Fault Tolerance Pada Server Aplikasi Chat

Sampurna Dadi Riskiono ....................................................................................... 119

PENGENALAN AKSARA PALLAWA DENGAN MODEL HIDDEN MARKOV

Wiwien Widiyastuti ............................................................................................... 126

STRATEGI PENINGKATAN DAYA SAING INDUSTRI MANUFAKTUR UNTUK

PEMBANGUNAN PLTN

Dharu Dewi ........................................................................................................... 132

Simulasi Modulator Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Menggunakan Simulink

Rian Suryo Darmawan ........................................................................................... 142

Simulasi ADCRC (Active Disturbance Rejection Controller) dan kendali PD pada

Model Cavity Siklotron DECY 13

Agus Dwiatmaja .................................................................................................... 146

Prosiding Seminar Nasional XI “Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi 2016Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta

1

Keandalan Kontroler Internal Model Control padaPengendalian Kolom Distilasi terhadap Pengaruh Gangguan

Wahyudi 1), Bayu Bagas Wara 2) , Budi Setiyono 3)

Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro,Jln. Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang, Indonesia

Email : 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]

AbstrakKolom distilasi sangat penting dalam industri kimia dan perminyakan. Gangguan yang muncul padaproses distilasi seringkali menyebabkan produk distilasi tidak mempunyai kemurnian tinggi. Kolomdistilasi membutuhkan metode kontrol yang mampu menghilangkan pengaruh gangguan.IMC adalahmetode kontrol yang mampu menolak gangguan dengan baik karena adanya model proses yangdibandingkan dengan model proses itu sendiri. Penelitian ini bertujuan melihat respon metode IMC 1Degree Of Freedom yang digunakan untuk mengendalikan plant kolom distilasi biner Wood & BerryMIMO 2x2 terhadap pengaruh gangguan dengan sinyal uji step dan band limited white noise.Variabelyang dikontrol dalam kolom distilasi adalah konsentrasi produk atas dan produk bawah denganmemanipulasi variabel laju aliran reflux dan laju steam pada reboiler.Variabel gangguan yangmempengaruhi proses adalah laju aliran umpan dan konsentrasi umpan. Model proses padaperancangan IMC 1 DOF menggunakan asumsi model sempurna dan mengikuti aturan perancanganMIMO IMC. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pada pengujian dengan sinyal uji stepkontroler IMC mampu meredam efek gangguan dan mengembalikan respon sistem ke dalam kondisisteady state. Pada pengujian dengan sinyal uji band limited white noise didapatkan hasil kontrolertidak mampu membawa respon sistem ke dalam kondisi steady state karena sistem terus berosilasi.

Kata kunci: Kolom Distilasi, IMC, MIMO, gangguan.

1. PendahuluanKolom distilasi yang banyak dipakai pada industrikimia dan perminyakan merupakan sebuah kolomyang digunakan untuk memisahkan campuranmenjadi komponen dengan kemurnian tertentu(Vasikaninova et al, 2007). Gangguan yang terjadipada proses distilasi menyebabkan prosespemisahan campuran dengan kemurnian yangtinggi sulit diperoleh. Gangguan pada prosesdistilasi dapat berupa perubahan laju aliran umpan(F) dan perubahan konsentrasi umpan (XF)(Mishraet al, 2013).Struktur kontrol Internal Model Control (IMC)merupakan struktur sistem kontrol robust yangmampu meredam adanya efek gangguan yangterjadi selama proses distilasi berlangsung. IMCmemiliki kemampuan untuk mengikuti set pointyang diinginkan sekaligus juga menghilangkanadanya pengaruh gangguan yang terjadi padasebuah proses (Brosilo and Joseph, 2002). IMCdapat menjamin kestabilan proses yang dikontrol,sehingga metode IMC sangat baik digunakanuntuk sistem industri dengan gangguan.Penelitian ini bertujuan untuk mengendalikankeluaran kolom distilasi biner denganmengguanakn metode IMC 1 Degree Of Freedom(DOF) yang digunakan untuk mengendalikan plantkolom distilasi biner Wood & Berry MIMO 2x2terhadap pengaruh gangguan. Gangguan berupalaju aliran umpan dan gangguan konsentrasi

umpan, baik berupa unit step maupun band-limitedwhite noise. Gangguan diuji pada bagian produkatas dan prosuk bawah. Metode tuning parameterkontrol IMC yang digunakan adalah metode Lee etal dan Skogestad.2. Internal Model Control (IMC)Bentuk konfigurasi kontrol IMC untuk sistemMultiple Input Multiple Output (MIMO)mempunyai pengaruh terhadap kestabilan proses.Konfigurasi kontrol yang baik dalam sistem IMCMIMO adalah konfigurasi yang dapatmeminimalkan proses interaksi dalam sistemMIMO dan menjamin bahwa variabel yangdimanipulasi memberikan kontrol yang efektifterhadap variabel yang dikontrol. Sistem MIMOdengan jumlah n variabel yang dikontrol dan nvariabel yang dimanipulasi akan menghasilkankemungkinan konfigurasi sebanyak n!(Devikumari and Selvakumar, 2015).Struktur sistem MIMO 2x2 memiliki duakonfigurasi kontrol yaitu konfigurasi 1-1/2-2 dankonfigurasi 1-2/2-1.Gambar 1 memperlihatkan konfigurasi 1-1/2-2MIMO 2x2.

2

Gambar 1. Konfigurasi 1-1/2-2 MIMO 2x2

Pada konfigurasi 1-1/2-2, kontroler

mempengaruhi proses dan proses

sementara kontroler mempengaruhi proses

dan proses , sedangkan pada konfigurasi

1-2/2-1 dapat dilihat bahwa kontroler

mempengaruhi proses dan proses ,

sementara kontroler mempengaruhi proses

dan proses . Gambar 2 menunjukkan

konfigurasi yang tersedia untuk sistem MIMO 2x2(Pathel, 2015).

Gambar 2 Konfigurasi 1-2/2-1 MIMO 2x2.

Struktur kontroler IMC 1 DOF ditunjukkan padaGambar 3.

Gambar 3. Struktur kontrol IMC1 DOF.

Parameter Gp adalah fungsi alih proses, Gpm

adalah fungsi alih model IMC, Gc adalah kontrolerIMC, Gd adalah fungsi alih gangguan, y adalahkeluaran sistem yang disertai gangguan, d adalahbeban gangguan, ysp adalah set point, dan E adalaherror.Persamaan keluaran sistem terhadap set pointdiberikan pada persamaan (1) (Anwar, 2014).

(1)

Persamaan keluaran sistem terhadap bebangangguan ditunjukkan oleh persamaan (2).

(2)

Persamaan (1) akan berubah menjadi persamaan(3) dan persamaan (2) berubah menjadi persamaan(4) jika model IMC proses sama dengan proses itusendiri (Gpm=Gp). Model seperti ini disebutdengan representasi model sempurna.

(3)

(4)

Kontroler IMC didesain berdasarkan invers modelIMC proses dan sebuah filter pengendali yangmembuat kontroller bersifat robust. Persamaanmatematis dari desain kontrol IMC dituliskandalam persamaan (5).

(5)

(6)

Fungsi alih adalah filter pengendali IMC

dengan adalah parameter filter kontroler IMC

dan n adalah integer yang membuat pengendaliIMC bersifat proper atau semiproper. Prosestuning parameter yang tepat akan memberikanrespon sistem yang robust dan sangat stabil.


3

3. Metode3.1 Penentuan Fungsi Alih ProsesSkematik kolom distilasi biner Wood dan Berryditunjukkan oleh Gambar 4 (Wood and Berry,1973).

Gambar 4. Skema distilasi kolom biner Wood danBerry.

Produk atas (XD) dikendalikan oleh refuks (L) danproduk bawah (XB) dikendalikan oleh laju steam(Qr) yang digunakan oleh reboiler.Bentuk fungsi alih proses First Order Plus DeadTime (FOPDT) MIMO 2x2 dapat dituliskan sepertipersamaan (7).

(7)

Fungsi alih gangguan dapat dituliskan padapersamaan (8) (Wood and Berry, 1973).

(8)

Parameter adalah keluaran produk atas

proses (XDp), adalah keluaran produk

bawah proses (XBp), adalah keluaran

produk atas gangguan (XDd), adalah

keluaran produk bawah gangguan (XBp), (s)

adalah laju aliran reflux (L), (s) adalah laju

aliran steam yang dipakai reboiler (Qr), (s)

adalah laju aliran umpan (F), dan (s) adalah

konsentrasi umpan (XF).3.2 Penentuan Parameter Kontrol IMCKontroler IMC dengan menggunakan modelmepunyai fungsi alih sistem MIMO 2x2 sepertipada persamaan (9) (Baqir, 2013).

(9)

Model multivariabel IMC seperti pada persamaan(10) dapat diperoleh dari persamaan (9).

(10)

Model plant pada persamaan (11) dapat diperolehdengan menggunakan persamaan (6), modelproses, serta persamaan sistem yang ditunjukkanpada persamaan (7).

(11)

Bagian model proses yang dapat diinverskan daripersamaan (11) ditunjukkan oleh persamaan (12)dan (13).

(12)

(13)

Dari persamaan (12) dan (13) dapat dicaripersamaan kontroler IMC yang merupakan inversdari model itu sendiri dan dituliskan padapersamaan (14) dan (15).

(14)

(15)

Metode Lee et al dan Skogestad merupakan duametode empiris yang berbeda dalam melakukantuning parameter kontroler IMC. Metode Lee et almelakukan tuning parameter kontroler ( )berdasarkan konstanta waktu proses ( ), sedangkanmetode Skogestad melakukan tuning parameterkontroler ( ) berdasarkan nilai dead timeTuning parameter kontrol kedua metodediperlihatkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Tuning parameter kontrol IMC.

Metode Tuning

Lee et al

Skogestad

Sumber : Sharma, 2013

4

Perhitungan dilakukan berdasakan konstantawaktu proses ( ) dan dead time . Berdasarkan

persamaan (11) kontroler pertama dan keduamemiliki konstanta waktu dan dead time yangdapat dituliskan pada Tabel 2.

Tabel 2 Parameter konstanta waktu dan dead time.

Kontroler

Konstantawaktu proses

( )

dead time

Gc 1 16,7 1Gc 2 14,4 3

Nilai parameter filter kontroler IMC ( ) dapat

dihitung dengan menggunakan tuning parameterpada Tabel 1 dan parameter konstanta waktu dandeat time pada Tabel 2. Hasil perhitungan tuningparameter diperlihatkan pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil tuning parameter kontroler IMC ( ) .

Kontroler Lee et al SkogestadGc 1 1,67 1Gc 2 1,44 3

4. Hasil dan PembahasanPengujian terhadap kehandalan kontroler IMCdilakukan pada model sempurna (Gp=Gpm).Gangguan yang mempengaruhi proses berupasinyal unit step dan sinyal band-limited white noisepada variabel gangguan laju aliran umpan dan lajukonsentrasi umpan. Kinerja kontroler IMCdilakukan dengan melihat kemampuannya dalammeredam efek gangguan dan mempertahankan setpoint yang telah ditetapkan.

4.1 Gangguan Unit StepPengujian dengan sinyal uji step pada variabelgangguan laju aliran umpan dilakukan denganmenaikkan beban variabel gangguan sebesar+0,005 dan menurunkan beban gangguan sebesar -0,002. Perubahan gangguan dilakukan padakondisi set point PRODUK ATAS dan XBdinaikkan masing-masing +0,002. ResponPRODUK ATAS dan XB terhadap kenaikan bebanlaju aliran umpan sebesar +0,005 ditunjukkan olehGambar 5 dan Gambar 6.

Gambar 5. Respon produk atas dengan gangguan F+0,005.

Gambar 6. Respon produk bawah dengan gangguan F+0,005.

Berdasarkan Gambar 5 dan Gambar 6 dapat dilihatbahwa kontroler IMC 1 DOF mampu meredamkenaikan beban variabel gangguan F, hal ini dapatdibuktikan dengan melihat respon XD dan XBkembali ke posisi set point yang diinginkan setelahdiberikan gangguan. Kedua metode tuning filterIMC yang digunakan mampu membuat responsistem kembali menuju kondisi steady state. NilaiIntegral Area Error (IAE) terkecil untuk XD 1,303diperoleh metode tuning Skogestad dan untuk XB4,803 juga diperoleh metode tunig Skogestad.Respon XD dan XB untuk kondisi penurunanbeban gangguan F sebesar -0,002 ditunjukkan olehGambar 7 dan Gambar 8.

Gambar 7. Respon produk atas dengan gangguan F -0,002


5

Gambar 8. Respon produk bawah dengan gangguan F -0,002.

Respon XD dan XB pada kondisi penurunan bebangangguan F sebesar -0,002 menunjukkan bahwakontroler IMC mampu meredam efek gangguanyang diberikan, hal ini dibuktikan dengan responsistem mampu kembali pada set point yangdiinginkan baik pada XD maupun XB. Keduametode tuning filter IMC yang digunakan jugamampu membawa sistem ke dalam kondisi steadystate. Nilai IAE terkecil pada pengujian diperolehmetode Skogestad dengan nilai pada XD 0,5377dan XB 2,522.Pengujian dengan sinyal uji step pada variabelgangguan konsentrasi umpan dilakukan denganmenaikkan beban variabel gangguan sebesar+0.005 dan menurunkan beban gangguan sebesar -0,004. Perubahan gangguan dilakukan padakondisi set point XD dan XB dinaikkan masing-masing +0,002. Respon XD dan XB terhadapkenaikan beban XF sebesar +0,005 ditunjukkanoleh Gambar 9 dan Gambar 10.

Gambar 9 Respon produk atas dengan gangguan XF+0,005.

Gambar 10. Respon produk bawah dengan gangguan XF+0,005

Berdasarkan Gambar 9 dan Gambar 10 dapatdilihat bahwa kontroler IMC 1 DOF mampumeredam kenaikan beban variabel gangguan XF,hal ini dapat dibuktikan dengan melihat respon XDdan XB kembali ke posisi set point yangdiinginkan setelah diberikan gangguan. Keduametode tuning parameter kontrol IMC yangdigunakan mampu membuat respon sistemkembali menuju kondisi steady state. Nilai IAEterkecil untuk XD 19,58 diperoleh metodeSkogestad dan untuk XB 22,01 juga diperolehmetode Skogestad.Respon XD dan XB untuk kondisi penurunanbeban gangguan XF sebesar -0,004 ditunjukkanoleh Gambar 11 dan Gambar 12.

Gambar 11. Respon produk atas dengan gangguan XF -0,004.

Gambar 12. Respon produk bawah dengan gangguan XF-0,004.

Respon XD dan XB pada kondisi penurunan bebangangguan XF sebesar -0,004 menunjukkan bahwakontroler IMC mampu meredam efek gangguanyang diberikan, hal ini dibuktikan dengan respon

6

sistem mampu kembali pada set point yangdiinginkan baik pada XD maupun XB. Keduametode tuning filter IMC yang digunakan jugamampu membawa sistem ke dalam kondisi steadystate. Nilai IAE terkecil pada pengujian penurunanbeban XF -0,004 diperoleh metode Skogestaddengan nilai pada XD 15,63 dan pada XB 18,29.

4.2 Gangguan Band Limited White NoisePengujian dilakukan dengan memberikan sinyalgangguan band-limited white noise pada variabelgangguan F dengan noise power 0,0001 dansample time 5. Set point XD adalah +0,002 dan setpoint XB adalah +0,002. Respon dari produk atasditunjukkan oleh Gambar 13 dan respon padaproduk bawah ditunjukkan oleh Gambar 14.

Gambar 13. Respon produk atas dengan pemberiangangguan F band limited white noise.

Gambar 14. Respon produk bawah dengan pemberiangangguan F band limited white noise.

Gambar 13 dan Gambar 14 menunjukkan bahwarespon sistem pengendalian kolom distilasi binerdengan menggunakan metoda IMC 1 DOF padaproduk atas dan produk bawah dengan gangguanband limited white noise pada variabel gangguan Fmenunjukkan sistem tidak mampu meredamgangguan yang terjadi secara terus menerus danrespon sistem tidak mampu mencapai keadaansteady state. Nilai IAE terkecil pada XD 0,3352diperoleh metode Lee et al dan pada XB 1,984diperoleh metode Skogestad.Pengujian dilakukan dengan memberikan sinyalgangguan band-limited white noise pada variabelgangguan XF dengan noise power 0,0001 dansample time 5. Set point XD adalah +0,002 dan setpoint XB adalah +0,002. Respon dari produk atasditunjukkan oleh Gambar 15 dan respon padaproduk bawah ditunjukkan oleh Gambar 16.

Gambar 15. Respon produk atas dengan pemberiangangguan XF band limited white noise.

Gambar 16. Respon produk bawah dengan pemberiangangguan XF band limited white noise.

Gambar 15 dan Gambar 16 menunjukkan bahwarespon sistem pengendalian kolom distilasi binerdengan menggunakan metoda IMC 1 DOF padaproduk atas dan produk bawah dengan gangguanband limited white noise pada variabel gangguanXF menunjukkan sistem tidak mampu meredamgangguan yang terjadi secara terus menerus danrespon sistem tidak mampu mencapai keadaansteady state. Nilai IAE terkecil Xd 4,626 dan XB6,423 diperoleh oleh metode Skogestad.

5. KesimpulanPada pengujian perubahan beban gangguan dengansinyal uji step menunjukkan kontroler IMCmampu meredam pengaruh gangguan yang terjadibaik pada variabel gangguan F dan XF hal iniditunjukkan oleh keluaran XD dan XB kembali kekondisi steady state setelah diberi efek gangguan.Sementara pada pengujian dengan sinyal uji bandlimited white noise menunjukkan kontroler IMCtidak mampu mengakomodasi gangguan yangmuncul terus-menerus, keluaran XD dan XB terusberosilasi dan tidak dapat mencapai kondisi steadystate baik pada pengujian variabel F maupun XF.Metode Skogestad dengan danmemperoleh nilai IAE terkecil pada semuaoengujian kecuali pada respon atas pengujian BandLimited White Noise pada variabel gangguan F.Metode Skogestad dengan danmemperoleh nilai IAE terkecil pada semuaoengujian kecuali pada respon atas pengujian BandLimited White Noise pada vaeiabel gangguan F.


7

Daftar PustakaA.Vasikaninova, M.Basokova, and M.Karsiova,

“Cascade Fuzzy Logic Control of ADistillation Column,” in proceeding 16thInternational Conference Process Control 2007.

R. K. Mishra, R. Khalkho, B. Kumar, and T. K. Dan,“Effect of Tuning Parameters of a ModelPredictive Binary Distillation Column”,Department of Electronics and CommunicationEngineering National Institute of Technology,pp. 3–8, 2013.

C. Brosilow and B. Joseph “Techniques of Model BasedContro,” Prentice Hall, New York, April 2002.

Wood R. K. And Berry M. W.,” Terminal CompositionControl of a BinaryDistillationColumn”, M.SThesis, University of Alberia,1973.

A. H. Devikumari and V. Vijayan, “Decentralized PIDController Design for 3x3 Multivariable Systemusing Heuristic Algorithms,” Indian Journal of

Science and Technology, vol. 8, no. July, pp. 1–6, 2015.

N. Anwar, “A PID controller design in 2DOF - IMCstructure for integrating processes with dead -time,” ANCONIB, Hiroshima, 2014.

M. Baqir, and C. B. Pamungkas, “DESAINPENGENDALI SISTEM MIMO 2x2 DENGANMETODE IMC PADA FUNGSI TRANSFERPROSES KOLOM DISTILASI WOOD &BERRY (FOPDT),” JURNAL TEKNIKPOMITS, vol. 2, no. 1, 2013.

A.K. Sharma, A. Electronics, and I. Engineering,“Model-based Approach of Controller Designfor a FOPTD System and its Real TimeImplementation,” IOSR Journal of Electrical andElectronics Engineering, vol. 8, no. 6, pp. 21–26,2013.

JB.Pathel “Multiple-Input, Multiple-Output (MIMO)Process Control.”Handout, Institut ofTechnology Nirma University,Ahmedabad,2015.

prosiding seminar nasional ke-11...

Documents