respon transien pengendalian level di absorber menggunakan kontroler p, on of, pd, dan pi

10.4 s+1

14.4251.395 s+1

6.2773.3145 . s+1

SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS Ardhila Chadarisman2408 100 050

RESPON TRANSIEN PADA SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DI COLUMN CO2

ABSORBER DENGAN MENGGUNAKAN KONTROLER ON-OF, PROPOSRSIONAL,

PROPORSIONAL – DERIVATIVE, DAN PROPORSIONAL INTEGRAL.

Review tugas pertama

Pada tugas pertama dilakukan dengan memberikan sinyal step pada fungsi transfer open loop,

dimana pada fungsi transfer open loop merupakan hasil perkalian dari pendekatan model plant,

control valve dan transmitter. Berikut gambar dari plant dan diagram blok pengendalian level di

colomn CO2 absorber.

QLean

QSemi-Lean

QK2CO3 LIC

QRich

h2,sp + h2

-

Gambar1. Plant CO2 absorber dan diagram blok

Fungsi transfer dari system open loopnya yaitu

G(s)= 90,545

1.8492 s3+6.5068 s2+5.1095 s+1

Respon step pada MATLAB menghasilkan respon seperti pada gambar dibawah ini:

1


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100Step Response

t (sec)

outp

ut x

(t)

Gambar2. Step respon system open loop

A. Respon system dengan menggunakan kontroler On-Of dan proporsionalUntuk dapat melihat respon transien dari system dengan menggunakan kontoler on of dan

proporsional dengan menggunakan model pada simulink dibuat rangkaian seperti berikut

Gambar3. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional dan

on-of.

Respon system transien menggunakan kontroler on off dengan nilai step time 1dan final value 5

2


a. Nilai konstanta 0.5

b. NIlai Konstanta 0.05

3


Respon system transien menggunakan kontroler on off

a. Nilai gain konstan 0.05

b. Nilai gain konstan 0.005

c. Nilai gain konstan 5

4


.

B. Respon Sistem dengan Kontroller Proporsional – Derivative

Pemodelan blok menggunakan simulink pada matlab untuk mencari respon system

menggunakan kontoler Proporsional Derivative yaitu:

Gambar4. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional

Derivative

5

Kesimpulan:

Pada respon system menggunakan kontroler proporsional on of, pada kontoler ini semakin besar gain

proporsional maka waktu untuk mencapai kondisi mantap semakin cepat, maksimum overshoot

semakin besar


a. Nilai Kd=1, Kp=0.1

b. Nilai Kd=0.01, Kp=0.1

6


c. Nilai Kd= 3, Kp=1

C. Respon system dengna menggunakan kontroler proporsional integral.

Pemodelan blok menggunakan simulink pada matlab untuk mencari respon system

menggunakan kontoler Proporsional integral yaitu:

Gambar4. Rangkaian model simulink respon transien menggunakan kontroler proporsional

Integral

a. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.001/s

7

Kesimpulan:

Pada kontroler menggunakan Proporsional Derivative didapatkan bahwa semakin besar Kp maka

waktu untuk mencapai kondisi mantap semakin cepat. Selain itu semakin besar nilai konstanta

derivative dapan mengurangi maksimum overshoot.


b. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.005/s

c. Kotroler Proporsional, dengan nilai Integrator=0.0005/s

8


9

Komentar:

Pada kontroller proporsional-integral dengan nilai gain proporsional dibuat tetap, dapat ditarik

kesimpulan bahwa dengan semakin kecilnya nilai konstanta integral maka error kondisi mantap

dapat direduksi. Namun untuk mencapai kondisi mantap diperlukan waktu yang lebih lama,

seperti yang terlihat pada grafik dengan nilai integrator 0.001/s lebih cepat mencapai kondisi

mantap dari pada dengan nilai integrator 0.0005/s.


FUNGSI TRANSFER MENGGUNAKAN NILAI DARI PLANT YANG

SESUNGGUHNYA PADA PENGEN DALIAN LEVEL DI CO2 ABSORBER

MENGGUNAKAN KONTROLER PROPORSIONAL, PROPORSIONAL DERIVATIVE,

DAN PROPORSIONAL INTEGRAL.

Berdasarkan data laporan kerja praktek dari ALBERT RAGIL A di pabrik petrokimia gresik

menyatakan bahwa:

“besarnya perubahan laju aliran semilean yang berfluktuasi yang diakibatkan oleh Semilean

Pump(107-JA, 107-JB, dan 107-JC) karena ketiga semilean pump bekerja secara bersamaan dan

memiliki besar putaran yang berbeda-beda sehingga mengakibatkan perubahan laju aliran yang

mengakibatkan level pada kolom absorber berfluktuasi atau berosilasi.”

Untuk tabel yang akan digunakan untuk pemodelan akan diambil pada data nomer 6.

tabel flow dan level pada CO2 absorber

No Flow K2CO3

Flow Rich

Flow Semi lean

Flow Lean

LevelPetro

1 2.13 1.31 7.13 0.014 5.442 2.7 1.5 9.2 0.04 7.143 2.88 1.45 9.84 0.034

26.71

4 2.66 1.54 9.7 0.054 7.535 2.48 1.42 9.68 0.014 6.46 2.48 1.52 9.68 0.06 7.557 2.48 1.42 9.68 0.014 7.078 2.68 1.43 9.78 0.032 6.719 2.32 1.33 9.88 0.04 6.8710 2.54 1.35 9.32 0.023 7.2511 2.4 1.35 9.3 0.023 6.3212 2.42 1.38 9.54 0.024 7.19

10


1. Kontroler Proporsional

Berikut gambar dari model simulink untuk kontroler Proporsional:

Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta konstanta 0.001 didapat

hasil respon transien sebagai berikut.

11


Sehingga dari nilai Kp = 0.001 didapat fungsi transfer close loop

G(s) = 0.090545

1.8492 s3+6.5068 s2+5,1095 s❑+1,09054

Berdasarkan perhitungan menggunakan MATLAB didapat nilai zero dan pole sebesar:

Zero = 0.090545

Pole1 = -2.5123

Pole2 = -0.6391

Pole3 = -0.3673

Kontroler Proporsional Derivative

Berikut gambar dari model simulink untuk kontroler Proporsional:

Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta nilai Kp=0.4 dan Kd= 1

didapat hasil respon transien sebagai berikut.

12


Sehingga dari nilai Kp=0.4 dan Kd=1 didapat fungsi transfer close loop sebagai berikut

G(s)= 36.218+90.545 s❑

1.8492 s3+6,5068 s2+95,6545 s+37,218


Zero = -0.4000

Pole1 = -1.5600 + 6.9318i

Pole2 = -1.5600 - 6.9318i

Pole3 = -0.3987

2. Kontroler Proporsional IntegralBerikut gambar dari model simulink untuk kontroler Integral:

13


Dari hasil pemodelan dengan step time 13.68 dan final value 7.55, serta nilai Kp=5 dan

integrator = 0.0009/s didapat hasil respon transien sebagai berikut:

Sehingga untuk control proporsional Integral dengan nilai Kp=5 dan integrator = 0.0009/s

didapat hasil fungsi transfer closeloop sebagai berikut:

G(s) = 0.407

0.00166 s4+0.00591 s3+0.00469 s2+0.0009 s+0.47


Zero = 0.407

Pole 1 = -3.8723 + 2.7987i

Pole 2 = -3.8723 - 2.7987i

Pole 3 = 2.0921 + 2.8331i

Pole 4 = 2.0921 - 2.8331i

14

respon transien pengendalian level di absorber menggunakan kontroler p, on of, pd, dan pi

Documents