Sistem Pengaturan Loop Tertutup

www.unib.ac.id/faisal/

PengertianSistem pengaturan loop tertutup merupakan sistem pengaturan dimana sinyal keluaran mempunyai pengaruh langsung terhadap sinyal kontrol (aksi kontrol).Pada sistem pengaturan loop tertutup terdapat jaringan umpanbalik (feedback) karenanya sistem pengaturan loop tertutup seringkali disebut sebagai sistem pengaturan umpanbalik. Praktisnya, istilah pengaturan loop tertutup dan sistem pengaturan umpanbalik dapat saling dipertukarkan penggunaannya.

Pada sistem pengaturan loop tertutup, sinyal keluaran dari plant atau sinyal keluaran terukur dari elemen ukur (biasanya sensor atau tranduser) diumpanbalikkan untuk dibandingkan dengan setpoin. Perbedaan antara sinyal keluaran dan setpoin yaitu sinyal kesalahan atau error, disajikan ke kontroler sedemikian rupa untuk mengurangi kesalahan dan membawa keluaran sistem ke nilai yang dikehendaki.Jadi, pada sistem pengaturan loop tertutup keluaran sistem digunakan untuk menentukan sinyal masukan ke plant.

Contoh :Sistem pengaturan temperatur cairan pada Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR).Dengan mengukur temperatur cairan pada aliran keluar (Tout) dan membanding kannya dengan temperatur cairan yang dikehendaki (Tsp), maka sinyal error yaitu selisih antara Tout dengan Tsp diumpankan ke kontroler. Kontroler akan menghasilkan sinyal kontrol berupa panas yang dihasilkan oleh heater (Q) sedemikian hingga temperatur cairan di aliran keluar sama dengan temperatur cairan yang dikehendaki.

Sistem pengaturan kecepatan GovernorKecepatan governor disetel sesuai dengan kecepatan yang diinginkan dan tidakterdapat tekanan minyak yang masuk dalam sisi silinder.

Jika kecepatan mesin yang sebenarnya turun di bawah harga yang diinginkan, maka gaya sentrifugal dari governor kecepatan mengecil, menyebabkan katup pengontrol (katup pilot) bergerak ke bawah, mencatu bahan bakar yang lebih banyak sehinggakecepatan mesin membesar sampai dicapai harga yang diinginkan.Sebaliknya, jika kecepatan mesin melebihi nilai yang diinginkan, maka gaya sentrifugal dari governor kecepatan membesar, menyebabkan katup pengontrol (katup pilot) bergerak ke atas. Hal ini akan memperkecil catu bahan bakar sehingga kecepatan mesin mengecil sampai dicapai nilai yang diinginkan

Sistem pengaturan temperatur pada oven listrikTemperatur di dalam oven listrik diukur oleh sensor temperatur, yang adalah alat analog. temperatur analog dikonversi menjadi temperatur digital oleh konverter A/D. Temperatur digital tersebut dimasukkan ke kontroler melalui sebuah antarmuka. Temperatur digital ini dibandingkan dengan temperatur masukan yang diprogram dan jika terdapat penyimpangan (error), kontroler mengirim sinyal ke pemanas, melalui sebuah antarmuka, penguat, dan relai untuk membawa temperatur pada oven listrik ke nilai yang dikehendaki.

Dibandingkan dengan sistem pengaturan loop terbuka, kelebihan sistem pengaturan loop tertutup adalah :Dapat mengatasi ketidakpastian pengetahuan akan plant dan perubahan kelakuan atau karakteristik plantNonlinearitas komponen (sistem tidak linear, gawat !!) tidak terlalu menggangguKetelitian (accuracy) terjaga. (selalu membandingkan Tout & Tsp)Sedangkan kekurangan sistem pengaturan loop tertutup adalah :Perlengkapannya lebih komplek dan lebih mahal dibandingkan dengan pengaturan loop terbukaInstalasi dan perawatannya lebih sulitKecenderungan ke arah osilasi (tidak mencapai kestabilan pd sitem tertutup, dan membahyakan. Kesalah instalasi juga menjadi penyebab ketidak stabilan)

LATIHAN

Beri satu contoh sistem pengaturan loop tertutup serta jelaskan dan gambar diagram bloknya.