steering gear

17
1 Sistem Kendali Steering Gear pada Kapal Oleh : Agung Bimo Wicaksono 4212 100 101

Upload: agung-bimo-wicaksono

Post on 22-Nov-2015

821 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

STEERING GEAR

TRANSCRIPT

  • 1

    Sistem Kendali

    Steering Gear pada Kapal

    Oleh : Agung Bimo Wicaksono

    4212 100 101

  • 2

    DAFTAR ISI

    BAB I PENDAHULUAN 3

    1.1 Latar Belakang 3

    1.2 Permasalahan 3

    1.3 Tujuan 3

    1.4 Manfaat 4

    1.5 Sistematika Penulisan 4

    BAB II TEORI SISTEM PENGENDALIAN 5

    2.1 Pengertian Sistem Kendali 5

    2.2 Komponen Sistem Kendali 5

    2.3 Sistem Kendali Open Loop 5

    2.4 Sistem Kendali Close Loop 6

    2.5 Sistem Close Loop vs Sistem Open Loop 7

    BAB III METODOLOGI PENULISAN MAKALAH 8

    BAB IV PEMBAHASAN 9

    4.1 Pengertian dan Fungsi Steering Gear 9

    4.2 Telemotor Steering Gear 9

    4.2.1 Komponen 9

    4.2.2 Skema dan Cara Kerja 10

    4.2.3 Listing of Process 11

    4.3 Electric-Hydarulic Steering Gear 12

    4.3.1 Komponen 12

    4.3.2 Skema dan Cara Kerja 12

    4.3.3 Listing of Process 13

    BAB V PENUTUP 16

    DAFTAR PUSTAKA 17

  • 3

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Teknologi diciptakan untuk mempermudah segala aktivitas atau kegiatan manusia. Namun

    masalah yang harus dihadapi semakin hari semakin rumit dikarenakan perkembangan ilmu

    dan teknologi itu sendiri. Perkembangan ilmu dan teknologi inilah yang menjadi dorongan

    pula untuk manusia agar dapat menciptakan teknologi yang lebih baru untuk memecahkan

    permasalahan tertentu. Salah satunya adalah sistem kendali.

    Di dunia ini, terdapat banyak sekali macam macam sistem kendali, terutama yang ada di

    dalam kapal, mulai dari yang manual hingga otomatis. Salah satu contoh dari sistem kendali

    di dalam kapal yakni steering gear. Steering gear pun ada bermacam jenis, namun yang akan

    dijelaskan dalam laporan ini adalah steering gear dengan sistem telemotor dan electric-

    hydraulic

    1.2 Permasalahan

    Permasalahan yang penulis angkat dalam laporan ini adalah :

    a. Apa pengertian dan teori dasar dari sistem kendali ?

    b. Apa perbedaan dari steering gear dengan sistem telemotor dan electric-hydraulic ?

    c. Bagaimana skema serta listing of process dari 2 jenis steering gear tersebut ?

    1.3 Tujuan

    Tujuan penyusun mengangkat topik mengenai steering gear ini adalah :

    a. Mengetahui teori dasar sistem kendali

    b. Mengetahui perbedaan alat maupun alur sistem kendali dari sistem telemotor dan

    electric-hydraulic

  • 4

    1.4 Manfaat

    Manfaat yang didapatkan adalah kita dapat mengetahui dasar dasar sistem kendali serta

    memahami sistem kendali dalam keadaan real-nya

    1.5 Sistematika penulisan

    Laporan ini ditulis dan dibagi menjadi 5 bab utama yakni :

    a. BAB I : Pendahuluan

    b. BAB II : Teori Sistem Pengendalian

    c. BAB III : Metodologi Penulisan Makalah

    d. BAB IV : Pembahasan

    e. BAB V : Kesimpulan

  • 5

    BAB II

    TEORI SISTEM PENGENDALIAN

    2.1 Pengertian Sistem Kendali

    Sistem kendali merupakan sekumpulan alat atau komponen yang terdiri dari kontrol,

    sensor, aktuator, transmitter, dan plant yang bertujuan untuk mengendalikan, memerintah dan

    mengatur keadaan suatu sistem. Ada 2 jenis sistem kendali, yakni open loop dan close loop.

    2.2 Komponen Sistem Kendali

    Di dalam sistem kendali, terdapat komponen-komponen penting yang digunakan untuk

    menyusun sistem tersebut agar dapat bekerja dengan baik. Komponen-komponen tersebut

    adalah :

    a. Kontrol

    Alat pengendali atau pengatur. Berfungsi untuk membandingkan, menghitung

    banyaknya error, dan menghitung banyaknya koreksi yang perlu dilakukan.

    b. Sensor

    Pendeteksi adanya perubahan nilai pada suatu sistem.

    c. Aktuator

    Sebagai pelaku kerja atas output yang dihasilkan oleh sistem.

    d. Transmitter

    Membaca sinyal yang di-input-kan dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dibaca

    oleh kontroler.

    e. Plant

    Perangkat yang variabel prosesnya akan dikendalikan oleh control.

    2.3 Sistem Kendali Open Loop

    Sistem kendali open loop adalah suatu sistem yang output-nya tidak akan memiliki

    pengaruh terhadap input-nya kembali sehingga hasil pada output tidak dapat digunakan

    sebagai umpan balik (feedback) dalam input.

  • 6

    Dalam sistem ini, hasil keluaran tidak dapat dibandingkan dengan input-nya. Dengan

    adanya gangguan, sistem ini tidak akan bekerja sesuai dengan hasil yang semestinya. Agar

    bekerja sesuai dengan keinginan, sistem ini

    Gambar 2.1 : Skema Sistem Open Loop

    2.4 Sistem Kendali Close Loop

    Sistem kendali close loop adalah suatu sistem yang output-nya mempunyai pengaruh

    langsung pada input sehingga menimbulkan sebuah feedback. Sinyal feedback ini berasal dari

    sebagian hasil yang dikeluarkan pada output dan digunakan untuk memperkecil kesalahan

    sistem agar output-nya dapat mendekati hasil yang diinginkan.

    Cara kerja sistem ini adalah sinyal output yang ada, sebagian diumpanbalik (feedback) ke

    kontroler, untuk dibandingkan hasilnya dengan input maupun keadaan yang diinginkan. Hasil

    dari perbandingan tersebut membentuk sinyal error, yang nantinya digunakan sebagai acuan

    sistem tersebut untuk menghasilkan sinyal output yang baru agar kesalahan yang dilakukan

    berkurang.

    Gambar 2.2 : Skema Sistem Close Loop

  • 7

    2.5 Sistem Close Loop vs Sistem Open Loop

    Kelebihan dari close loop sendiri adalah sistem ini menggunakan sinyal feedback yang

    membuat sistem ini tidak sensitif terhadap gangguan dari luar dan perubahan variasi di dalam

    parameter yang dipakai dalam sistem itu sendiri.

    Dari kemudahan pembuatan, open loop lebih mudah untuk dibuat karena stabilitas sistem

    bukan masalah yang berarti. Berbanding dengan close loop yang sangat rentan dengan

    stabilitas sistem yang dapat diakibatkan oleh koreksi error yang berlebihan dan berdampak

    berubahnya nilai hasil.

    Dari segi biaya dan ukuran, close loop lebih mahal karena komponen yang digunakan lebih

    banyak daripada open loop. Oleh karena itu, tak jarang open loop dikombinasikan dengan

    close loop untuk menghasilkan sistem yang murah namun performanya bagus.

  • 8

    BAB III

    METODOLOGI PENULISAN MAKALAH

    Untuk memahami bagaimana proses makalah ini ditulis, berikut ini adalah ilustrasi, yang

    digambarkan dengan flowchart :

    Perumusan Masalah

    Apa itu sistem pengendalian?

    Apa saja jenis dari steering gear?

    Bagaimana skema dan listing of process dari jenis jenis tersebut?

    Mencari Referensi

    e-book "Modern Control Engineering"

    Beberapa halaman web/blog

    Penulisan Makalah

    Penulisan makalah sesuai dengan sistematika penulisan

  • 9

    BAB IV

    PEMBAHASAN

    4.1 Pengertian dan Fungsi Steering Gear

    Steering gear merupakan salah satu peralatan penting yang ada di dalam kapal. Berfungsi

    untuk membantu kapal berbelok ke arah kiri (Port side) dan kanan (Starboard side). Steering

    gear sendiri dapat berfungsi ketika kapal sedang bergerak. Dalam pembahasan pada bab ini,

    akan dijelaskan 2 tipe steering gear yakni Telemotor Steering Gear dan Electric-Hydraulic

    Steering Gear.

    4.2 Telemotor Steering Gear

    4.2.1 Komponen

    Telemotor Steering Gear memiliki komponen utama yakni telemotor, control unit,

    dan power unit.

    a. Telemotor, terbagi menjadi 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, memiliki fungsi

    menyalurkan sinyal yang dikirimkan dari steering wheel ke control unit yang ada di

    dalam steering gear compartment.

    b. Control Unit berfungsi menghubungkan sinyal dari telemotor ke power unit.

    c. Power unit berfungsi sebagai penggerak utama (prime mover).

    Disamping itu terdapat komponen pendukung seperti steering wheel sebagai

    control, receiver pada telemotor sebagai sensor serta relief & by-pass valve yang

    berfungsi sebagai komponen safety function.

  • 10

    4.2.2 Skema dan Cara Kerja

    Gambar 4.1 : Skema Telemotor Steering Gear

    Sinyal dari wheelhouse diterima oleh transmitter lalu dikirim ke receiver untuk

    diteruskan ke floating lever yang akan memompa fluida dari bi-directional pump ke arah

    double acting ram yang nantinya menggerakan aktuator pada ram tersebut sehingga

    rudder bergerak sesuai arah yang di-sinyalkan sebelumnya. Pada receiver terdapat pegas

    untuk mempermudah steering wheel kembali ke posisi midship.

  • 11

    Putaran wheelhouse ke portside

    Hidrolik on

    Pegas receiver

    on

    Aktuator

    on

    Lengan floating lever on

    Pompa on

    Fluida keluar

    4.2.3 Listing of Process

    Dari skema di atas dapat dijabarkan proses yang terjadi dalam sistem Telemotor

    Steering Gear sebagai berikut (dengan asumsi kapal berbelok ke arah Port side) :

    a. Telemotor

    Input : Putaran wheelhouse ke arah Port side (sinyal masuk)

    Hidrolik pada transmitter masuk (posisi on)

    Output : Pegas receiver tertekan (posisi on)

    Aktuator tertekan (posisi on)

    b. Bi-directional Pump

    Input : Lengan floating lever tertekan aktuator receiver (posisi on)

    Pump control menyala

    Output : Fluida dari pump terpompa ke luar

    TELEMOTOR

    BI-DIRECTIONAL

    PUMP

  • 12

    Fluida masuk

    Lengan aktuator on

    Aktuator on

    Rudder Bergerak

    c. Control Unit

    Input : Fluida dari Bi-directional Pump masuk ke control unit (dalam gambar di

    atas hidrolik)

    Fluida menekan lengan aktuator

    Output : Lengan aktuator keluar

    Rudder bergerak ke arah kiri

    4.3 Electric-Hydraulic Steering Gear

    4.3.1 Komponen

    Komponen yang ada pada electric-hydraulic steering gear sama dengan yang

    digunakan pada telemotor namun perbedaannya ada pada control valve yang dipasang

    sebagai pengganti floating lever pada telemotor. Valve ini berfungsi untuk menyalurkan

    oli yang ada di dalam tangki oli.

    4.3.2 Skema dan Cara Kerja

    Electric-Hydraulic Steering Gear memliki skema yang hampir sama dengan

    telemotor hanya saja sinyal wheelhouse yang ada di terima oleh control box lalu

    diterjemahkan dan di salurkan ke control valve. Sinyal yang diterima oleh control valve

    akan diteruskan dalam bentuk gerak mekanik valve tersebut.

    CONTROL UNIT

  • 13

    Gambar 4.2 : Skema Electric-Hydraulic Steering Gear

    4.3.3 Listing of Process

    Dari skema di atas dapat dijabarkan proses yang terjadi dalam sistem Electric-

    Hydraulic Steering Gear sebagai berikut (dengan asumsi kapal bergerak ke arah Port

    side, control valve dengan straight line adalah katup A, crossed line adalah katup B,

  • 14

    Putaran wheelhouse ke portside Sinyal A on

    Katup A terbuka

    Sinyal A on

    Katup A terbuka

    Katup B tertutup

    Katup C tertutup

    Control Valve Bergerak ke kanan

    Oli terpompa

    blocked line adalah katup C, Port side menggunakan straight line, dan Starboard side

    menggunakan crossed line) :

    a. Control Box

    Input : Putaran wheelhouse ke arah Port side (sinyal masuk)

    Output : Sinyal tipe A on

    katup A terbuka

    b. Control Valve

    Input : Sinyal tipe A dari control box (sinyal masuk)

    Katup A terbuka

    Output : Katup B dan C tertutup

    Control valve bergerak ke arah kanan

    Oli yang ada di dalam tangki di pompa menuju ram

    CONTROL BOX

    CONTROL VALVE

  • 15

    Oli Masuk

    Aktuator on

    Rudder bergerak

    c. Control Unit

    Input : Oli dari tangki masuk ke ram

    Output : Lengan aktuator keluar

    Rudder bergerak ke arah kiri

    CONTROL UNIT

  • 16

    BAB V

    KESIMPULAN

    Dari beberapa penjelasan di bab sebelumnya, penulis dapat menarik beberapa kesimpulan,

    yaitu :

    a. Sistem kendali merupakan sekumpulan alat yang berhubungan dengan fungsi untuk

    melakukan perintah agar dapat menghasilkan hasil yang diinginkan

    b. Sistem kendali dapat ditemukan di dalam kapal, salah satunya sistem penggerak utama

    kapal, yaitu steering gear

    c. Steering gear terdiri dari 2 jenis, yaitu telemotor dan electric-hydraulic

    d. Kedua jenis steering gear menggunakan konsep sistem kendali close loop

    e. Yang membedakan dari kedua jenis tersebut adalah jenis pompa serta fitting yang

    digunakan pada pompa tersebut

    f. Telemotor dapat digunakan dengan Bi-directional pump karena dapat dihubungkan

    secara langsung melalui bantuan floating lever dan control pump.

    g. Electric-hydraulic menggunakan bantuan control valve untuk mengatur aliran oli dari

    tangki ke ram

  • 17

    DAFTAR PUSTAKA

    Referensi Buku

    Ogata, Katsuhiko. Modern Control Engineering Fifth Edition. Upper Saddle River, NJ :

    Prentince Hall, 2010.

    Referensi Internet

    http://en.wikipedia.org/wiki/Control_system

    http://wisnukusbandono.blogspot.com/2013/03/pengertian-open-loop-dan-close-loop.html

    http://www.electronics-tutorials.ws/systems/closed-loop-system.html

    http://affinh.blogspot.com/2012/10/mengenal-sistem-kontrol-atau-sistem.html

    http://eviandrianimosy.blogspot.com/2010/05/pengertian-sistem-kendali.html