Transcript
LABORATORIUM PENGENDALIAN PROSES
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015
MODUL : Simulasi pengendalian Proses
PEMBIMBING : Ir. Heriyanto
Praktikum : 25 Maret 2015
Penyerahan (Laporan) : 01 April 2015
Oleh :
Kelompok : 7
Nama : 1. Annisa Novita N NIM. 131424005
2. Nadhira Rifarni NIM.131424016
Kelas : 2A - TKPB
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2015
BAB I
PENDAHULUAN
I.1.Latar Belakang
Keberadaaan kontroler dalam sebuah system control mempunyai kontribusi yang besar terhadap
perilaku system. Pada prinsipnya hal itu disebabka karena tidak dapat diubahnya komponen
penyusun system tersebut. Artinya, karakteristik plant harus diterima sebagaimana adanya,
sehingga perubahan perilaku system hanya dapat dilakukan mealalui penambahan suatu
subsistem yaitu kontroler.
Salah satu tugas komponen kontroler adalah mereduksi sinyal kesalahan, yaitu perbedaan
antara sinyal setting dan sinyal actual. Hal ini seseuai dengan tujuan system kontroler adalah
mendapatkan sinyal actual senantiasa diinginka sama dengan sinyal setting. Semakin cepat reaksi
system mengikuti sinyal actual dan semakin kecil kesalahan yang terjadi, maka semakin baiklah
kinerja system control yang diterapkan.
Apabila perbedaan antara nilai setting dengan nilai keluaran relative besar, maka
kontroler yang baik seharusnya mampu mengamati perbedaan ini untuk segera menghasilkan
sinyal keluaran untuk mempengaruhi plant. Dengan dmikian system secara cepat mengubah
keluaran plant sampai diperoleh selisih antara nilai setting dengan besara yang keluar sekecil
mungkin.
I.2.Tujuan
Setelah Melakukan simulasi ini, diharapkan mahasiswa, dapat menjalankan :
a. Jenis elemen sistem pengendalian proses
b. Respon lup terbuka pada proses
c. Pengendalian manual dan otomotik
d. Fungsi dasar pengendalian PID
e. Pengaruh gain pengendali Proporsional (P) dan Proporsional Integral (PI) pada respon
lup tertutup
f. Respon lup tertutup pada proses yang sulit dikendalikan.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Kontroler proporsional
Kontroler proporsional memiliki keluaran yang sebanding/proporsional dengan besarnya
sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan dengan harga aktualnya). Secara
lebih sederhana dapat dikatakan, bahwa keluaran controller proporsional merupakan
perkalian antara konstanta proorsional dengan masukkannya. Perubahann pada sinyal
masukkan akan segera menyebabkan system secar langsung mengubah keluarannya sebesar
konstanta pengalinya.
Gambar1. Menunjukkan gambar diagram blok yang menggambarkan hubungan antara
besaran setting, besaran actual dengan besaran keluran kontroler proporsional. Sinyal
kesalahan (error) merupakan selisih antara besaran setting denganbesaran keluaran system.
Selisih ini akan mempengaruhi kontroler untuk mengeluarkan sinyal positif (mempercepat
pencapaian harga setting) atau negative ( memperlambat tercapainya harga yang
diinginkan).
Gambar1. Diagram blok controller proporsional
Kontroler proporsional memiliki 2 parameter, pita proporsional (proportional band) dan
konstanta proporsional. Daerah kerja kontroler efektif dicerminkan oleh pita proporsional,
sedangkan konstanta proporsional menunjukkan nilai factor penguatan terhadap snyal
kesalahan , Kp.
Hubungan antara pita proporsional (PB) dengan konstanta proporsional (Kp) ditunjukan
sebagai berikut :
PB = 1
Kp x 100%
Kp
Gambar 2. Menunjukkan hubungan antara PB, keluaran Kontroller dan kesalahan yang
merupakan masukkan controller. Ketika konstanta proporsional bertambah semakin tinggi,
pita proporsional menunjukkan penurunan yang semakin kecil, sehingga lingkup kerja yang
dikuatkan akan semakin kecil.
Gambar2. Proportional Band dari controller proporsional tergantung pada penguatan
Ciri-ciri kontroler proporsional harus diperhatikan ketika kontroler tersebut diterapkan
pada suatu sinstem. Secara eksperimen penggunaan kontroler harus
memperhatikanketentuan-ketentuan berikut ini :
a. Kalau nilai Kp kecil, kontroler proporsional hanya mampu melakukan koreksi
keslahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respons system yang lambat
b. Kalau nilai Kp dinaikan, respons system menunujukan semakin cepat mencapai
keadaan mantapnya.
c. Namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai nilai yang berlebihan, akan
mengakibatkan system bekerja tidak stabil, atau respons system akan berosilasi.
2.2 Kontroler Integral
Kontroler integral berfungsi menghasilkan respons system yang memiliki kesalahan
keadaan mantap nol. Kelau sebuah plant tidak memiliki integrator (1/s), konroler
proporsional tidak akan mampu menjamin keluaran system dengan keadaan keslan
mantapnya nol. Dengan kontroler integral, respon system dapat diperbaiki, yaitu
mempunyai keslahan keadaan mantapnya nol.
Kontroler integralmemiliki karakteristik seperti halnya sebuah integral. Kelauran
kontroler sangat dipengaruhi oleh perubahan yang sebanding dengan nilai sinyal keslahan.
Keluaran kontroler ini merupakan jumlahan yang terus menerus dari perubahan
masukannya.kalau sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan, keluaran akan menjaga
keadaan seperti sebelum terjadinya perubahan masukkan.
Sinyal keluaran kontroler integral merupakan luas bidang yangdibentuk oleh kurva
keslahan penggerak. Sinyal keluaran akan bernilai sama dengan harga seblumnya ketika
sinyal keslahan bernila nol. Gambar 3 menunjukkan contoh sinyal kesalahan yang
disulutkan kedalam kontroler integral dan keluaran kontroler integral terhadap perubahan
sinyal kesalahan tersebut.
Gambar3. Kurva sinyal keslahan terhadap (t) dan kurva u (t) terhadap t pada
pembangkit kesalahan nol.
Gambar4. Diagram blok hubungan antar besaran kesalahn dengan kontroler integral
Pengaruh perubahan konstanta integral terhadap keluaran integral ditunjukkan oleh
gambar 5. Ketika sinyal keslahan berlipat ganda, maka nilai laju perubahan keluaran
kontroler berubah menjadi dua kali semula, jika nilai konstanta integrator berubah menjadi
lebih besar maka sinyal kesalahan yang relative kecil dapat mengakibatkan laju keluaran
menjadi besar.
Gambar5. Perubahan keluaran sebagai akibat penguatan dan kesalahan
Ketika digunakan kontroler integral mempunyai beberapa karakteristik berikut ini :
a. Keluaran kontroler membutuhkan selang waktu tertentu, sehingga kontroler
integral cenderung memperlambat respon.
b. Ketika sinyal kesalahan berharga nol, keluaran kontroler akan bertahan pada nilai
sebelumnya.
c. Jika sinyal kesalahan tidak berharga nol, keluaran akan menunjukan kanaikan
atau penurunan yang dipengaruhi oleh besarnya sinyal kesalahan dari nilai K.
d. Konstanta integral K yang berharga besar kan mempercepat hilangnya offset.
Tetapi semakin besar nilai konstanta K, akan mengakibatkan peningkatan osilasi
dari sinyal kelauaran kontroler.
2.3 Kontroler PID
Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing kontroler P, I dan D dapat saling
menutupi dengan menggabungkan ketiganya secara parallel menjadi kontroler proporsional
plus integral plus derivative (kontroler PID) . Elemen-elem kontroler P, I dan Dmasing-
masing secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi sebuah system.
Menghilangkan offset dan menghsilkan perubahan awal yang besar.
Gambar8. Blok diagram kontroler PID analog.
Keluaran kontroler PID merupakan jumlahan dari keluaran kontroler proporsional, keluaran
kontroler integral.
Gambar9. Hubungan dalam fungsi waktu antara sinyal keluaran dan maukan untuk kontroler
PID.
Karakteristik kontroler PID sangat dipengaruhi oleh kontribus besar dari ketiga parameter P,
I dan D. penetelan konstanta Kp, Ti dan Td akan mengakibatkan penonjolan sifat dari
masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta tersebut dapat distel lebih
menonjol disbanding yang lain. Konstanta yang menonjol itulah akan memberika kontribusi
pengaruh pada respon system secara keseluruhan.
Penalaran Parameter Kontroler PID
Penalaran parameterkontroler PID selalu didasari atas tinjauan terhadap karakteristik yang
diatur (plant). Dengan demikian betapapun rumitnya suatu plant, prilaku plant tersebut harus
diketahui terlebih dahulu sebelum penalaan parameter PID tersebut itu dilakukan. Karena
penyusunan model matematik plant tidak mudah, maka dikembangkan suatu metode
eksperimental. Metode ini didasrkan pada reaksi plant yang dikenai suatu perubahan.
Dengan menggunakan metode tersebut, model matematik perilaku plant tidak dibutuhkan
lagi., karena dengan menggunakan data yang berupa kurva keluaran, penelaan kontroler PID
telah dapat dilakukan. Penelaan bertujuan untuk mendapatkan kinerja system sesuai
perancangan.
BAB III
PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Modul ini menggunakan personal komputer dengan bantuan software simulasi yang
diberikan langsung oleh pembimbing.
3.2 Prosedur Percobaan
Latihan-1: Manual Control
Perhatikan nilai process variable (PV) ketika setpoint (SP) pada 50%. Mulailah simulasi
dengan menekan tombol “Run” dan coba mengatur posisi steam valve (MV) dengan
memakai penunjuk MV (biru) sehingga PV mencapai 50% dan tetap disitu. Berhasilkah
Anda?
Latihan-2: Automatic Control.
Kembalikan posisi MV pada 75%. Tampilkan instrumentasi dengan cara meng-klik pada
tiga bulatan kecil pada diagram skematik proses (dua sensor suhu dan satu control valve
untuk laju steam). Kemudian, ubah pengendali ke AUTOMATIC dengan cara menekan
tulisan MANUAL. Tekan tombol “Run” dan lihat bagaimana pengendali menemukan nilai
MV yang benar. Bandingkan!
Latihan-3: Efek aksi kendali.
Ubah aksi kendalidari “Reverse” (reverse-acting) ke “Direct” (direct-acting). Buat
SP 75% dan jalankan simulasi. Apa yang terjadi ketika Anda salah meletakkan aksi
kendali?
Ubah aksi kendali kembali ke “Reverse” dan jalankan simulasi kembali. and run the
simulation again. Perhatikan PV menjuju nilai SP 75%.
Latihan-4: P-Control
Meninggalkan offset. Offset berkurang jika controller gain diperbesar (atau proportional
band) diperkecil. Tetapi controller gain tidak boleh terlalu besar, sebab dapat menimbulkan
osilasi dan/atau ketidakstabilan.
Buat pengendali pada “P-Control” dengan menyetel 1/I ke 0 (atau matikan integral).
Ubah SP ke 50%. Jalankan simulasi. Apakah PV sama dengan SP? Selisih antara SP
dan PV pada steady state disebut “offset”.
Naikkan nilai gain (Kc) dari1.0 ke 3.0. Jalankan simulasi kembali. Apa yang terjadi
pada offset?
Naikkan controller gain lagi dari 3.0 ke 5.0 dan 10.0. Jalankan simulasi dan amati
apa yang yang terjadi. Apakah P-control Anda dapat menghilangkan offset
seluruhnya?
Latihan-5: Pengaruh dinamika proses pada pengendalian. Kesulitan menala pengendali
ditentukan oleh dinamika proses. Beberapa proses sulit dikendalikan sehingga performanya
tidak memuaskan.
Buat penyetelan pengendali Kc=1.0 dan 1/I=1.5. Ubah sifat proses dari “Normal”
(normal) ke “Hard” (sulit). Setel SP ke 75%. Jalankan simulasi dan amati respons
yang terjadi.
Jika Anda merasa respons itu terlalu berosilasi, Anda dapat menurunkan nilai Kc.
Turunkan Kc ke 0.4, setel SP kembali ke 50%, jalankan simulasi kembali dan amati
respons yang terjadi. Apa keuntungan dan kerugian Anda. Coba juga nilai Kc=0.2.
Dapatkah Anda membuat respons cepat tapi halus (stabil)?
Latihan-6: Aksi derivatif dapat membantu mengurangi osilasi. Tetapi aksi derivatif terlalu
besar menyebabkan sistem terlalu peka terhadap perubahan.
Sebelum melakukan, kembalikan sifat proses dari “Hard” ke “Normal.” Setel
Kc=1.5 dan 1/I=2.0. Setel SP ke 75% dan jalankan simulasi. Bagaimana respons
yang Anda peroleh?
Satu cara untuk mengurangi osilasi adalah menambah aksi derivatif. Setel D=0.5.
Setel SP ke 50% dan jalankan simulasi. Apakah responsnya lebih baik? Coba juga
dengan nilai D=1.0.
Set D=2.0. Set SP to 75%. Run the simulation. What do you see?
Latihan-7: Pemakaian derivative control pada perubahan setpoint yang cepat dapat
membuat valve berubah cepat (“melompat”) secara kasar. Masalah ini dapat diatasi dengan
meletakkan aksi-D pada sinyal umpan balik.
Setel D kembali ke 0.5. Sekarang jalankan simulasi sampai selesai. Samapi selesai.
Ulang simulasi, hentikan pada waktu 2.5 (setengah grafik). Ini membantu Anda
untuk mengubah kecepatan simulasi ke “normal” atau “slow”. Ubah SP ke 65%.
Lanjutkan simulasi. Apakah Anda mendapat masalah dengan aksi valve (MV)?
Aksi valve boleh jadi kasar! Ini merupakan respons terhadap perubahan cepat pada
SP. Satu cara untuk memperhalus respons valve adalah menghilangkan “derivative
kick”. Tekan tombol “No Derivative Kick” sehingga terlihat bersinar hijau. Jalankan
simulasi, hentikan pada waktu 2.5. Ubah SP ke 75%. Lanjutkan simulasi. Apaka
Anda melihat respons lebih halus pada posisi valve (<V)?
Latihan-8: Mode integral (PI atau PID controller) meniadakan offset, mengatasi perubahan
beban besar, perubahan setpoint yang tidak wajar atau rancangan pengendali yang buruk.
Valve menjadi tak aktif sampai akumulasi error yang besar menjadi cukup kecil. Hal ini
dapat menimbulkan konsekuensi negatif pada pengendalian, yaitu timbulnya error permanen
pada arah yang lain. Untuk mencegah reset-windup, pengendali dilengkapi dengan “anti-
reset-windup”, yang mencegah aksi integral dari nilai terlalu besar dalam situasi ini.
Buat nilai parameter kendali ke Kc=1.0 dan 1/I=1.5 dan D=0.0. Jalankan simulasi
dan yakinkan penalaan ini sukup baik. Sekarang restart simulasi dan hentikan pada
waktu sekitar t = 2.0. Ubah suhu masukan dari 28 ke 10 (sebagai gangguan). Klik
pada pembacaan suhu inlet dan kenob kendali akan tampak (ada tombol naik/turun).
Lanjutkan simulasi. Hentikan lagi di sekitar t = 5. Ubah suhu masukan kembali ke
28. Lanjutkan simulasi sampai selesai. Apa masalah yang Anda temukan dengan
nilai MV setelah terjadi gangguan mulai t = 5?
Gerakan valve yang mendadak setelah periode error yang besar berhubungan
dengan fenomena “Reset-Windup”. Pilih “Anti-Reset-Windup” dengan menekan
tombol yang sesuai. Kemudian ulangi langkah (1). Amati pengembalian valve ke
posisi normal sesudah terjadi gangguan.
Anda dapat mengamati fenomena windup dalam lain konteks.
Matikan “Anti-Reset-Windup”. Pilih aksi “Direct”. Jalankan simulasi sampai selesai.
Anda akan melihat arah PV yang salah karena kesalahan memilih aksi kendali.
Sekarang matikan “Reinitialize I-Mode of PID”. Ini berarti modus integral tidak akan
di-reset sehingga wound-up dari integral akan berlangsung terus dan berpengaruh
pada simulasi selanjutnya.
Ubah pengendali kembali ke “Reverse”. Jalankan simulasi. Apa yang Anda lihat
pada respons MV?
Ulangi beberapa simulasi dengan “Anti-Reset-Windup” pada posisi hidup. Apa
pelajaran yang bisa Anda petik? Selalu lakukan reset pada pengendali setelah periode
yang menghasilkan performa buruk atau memakai pengendali dengan anti-windup.
3.3 Keselamatan Kerja
Potensi bahaya yang perlu diwaspadai
- Hati-hati dengan listrik bolak-balik.
- Pada saat bekerja, disekitar meja tidak terdapat pemasangan listrik yang berbahaya.
- Jangan makan dan minum selama simulasi berlangsung.
BAB IV
PENGOLAHAN DATA
4.1 Hasil Percobaan
Tampilan awal pengendalian
I.3. Manual Control
SP = 50%
PV = 50%
I.4. Automatic Control
MV = 75 %
I.5. Efek Aksi dan Kendali
I.5.1. Aksi = Direct
SP = 75%
I.5.2. Aksi = Reverse
I.6. P-Control
I.6.1. Pengendali = P-Control
1¿ τ 1 = 0
SP = 50%
I.6.2. Kc = 3.0
I.6.3. Kc = 5.0
I.6.4. Kc = 10.0
I.7. Pengaruh Dinamika Proses Pada Pengendalian
I.7.1. Kc = 1.0
1¿ τ 1 = 1,5
Sifat Proses = Hard
SP = 75%
I.7.2. Kc = 0.4
1¿ τ 1 = 1,5
Sifat Proses = Hard
SP = 50%
I.7.3. Kc = 0.2
1¿ τ 1 = 1,5
Sifat Proses = Hard
SP = 50%
I.8. Aksi derivative untuk mengurangi osilasi
I.8.1. Kc = 1,5
1¿ τ 1 = 2,0
Sifat Proses = Normal
SP = 75%
I.8.2. τ D = 0,5
SP = 50%
I.8.3. τ D = 1,0
SP = 50%
I.8.4. τ D = 2,0
SP = 75%
I.9. Pemakaian Derivative Control
I.9.1. τ D = 0,5
SP =75%
I.9.2. τ D = 0,5
SP =65%
t = 2,5
t = 10 (selesai)
I.9.3. τ D = 0,5
SP =65%
No Derivative Kick
t = 10 (selesai)
t = 2,5
t = 10 (selesai)
SP = 75%
I.10. PID Controller
I.10.1. Kc = 1,0
1¿ τ 1 = 1,5
Sifat Proses = Normal
SP = 75%
τ D = 0,0
t1 = 2
t2 = 5
t3 =10
T 0 =28oC
T 1 =10oC
T 2 =28oC
I.10.2. Anti-Reset-Windup
I.10.3. Aksi = Direct
I.10.4. Reinitialize I-Mode of PID = Non- aktif
I.10.5. Aksi = reverse
I.10.6. Anti-Reset-Windup = Aktif
SP = 50 %
PV = 50 %
I.10.7. Anti-Reset-Windup = Aktif
SP = 50 %
MV = 75 %
Automatic Control
Anti-Reset-Windup = Aktif
SP = 75 %
MV = 75 %
Aksi = Reverse
4.2 Pembahasan
Pembahasan Annisa Novita Nurisma (131424005)
Pembahasan Nadhira Rifarni (131424016)
Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan simulasi pengendalian proses. Simulasi yang
dilakukan adalah simulasi pengendalian sederhana pada tangki pemanas, yang betujuan
untuk memahami konsep dasar sistem pengendalian, fungsi dasar pengendali PID,
pengendalian manual dan otomatik, respon lup terbuka dan respon lup tertutup pada prosess.
Latihan simulasi pertama dilakukan dengan cara manual, yaitu mengatur nilai steam
valve (MV) secara manual hingga PV mencapai nilai 50% pada saat setpoint bernilai 50%.
Pada simulasi pertama kami berhasil mencapai PV senilai 50% saat MV yang dikendalikan
diset pada nilai 40%. Jika dilihat pada kurva terjadi osilasi teredam. Reaksi pemanasan cepat
pada saat awal hingga suhu tertentu kemudian mengecil lagi sehingga tercapai kondisi
steady state.
Untuk latihan simulasi kedua, seperti halnya simulasi pertama, target yang akan
dicapai yaitu mencapai MV pada posisi 75% namun dengan cara automatis, dan diperoleh
nilai PV yang tidak berubah dengan percobaan secara manual sekitar 50%. Pengendalian
secara automatis sangat praktis sehingga tidak diperlukan waktu yang terlalu lama untuk
mendekati setpoint, tetapi cenderung sulit untuk mencapai SP secara tepat dan terjadi
overshoot yang melewati nilai tunak dan osilasi dengan amplitudo berangsur mengecil
sampai hilang.
Simulasi yang ketiga adalah membandingkan aksi kendali antara direct acting dan
reverse acting. Saat simulasi dengan direct acting pada SP 75% didapatkan nilai MV 0% dan
PV 0.01% dan set point pun jauh dari kata tercapai. ini berarti pada kendali dengan direct
acting tidak dapat dilakukan, karena hal ini tidak dapat membuat PV pada posisi SP yang
diinginkan. Simulasi selanjutnya dengan reverse acting pada SP 75% dengan aksi kendali ini
nilai PV dapat mencapai SP yang diinginkan, tetapi kembali tidak tepat mencapai set point
karena dikendalikan secara automatis, terjadi osilasi teredam dan offset yang besar, tetapi
PV nya mencapai nilai 73,57%.
Simulasi yang keempat adalah memperkecil offset dengan memperkecil atau
memperbesar controller gain. Saat simulasi dengan 1/τ = 0 pada SP 50 % didapatkan nilai
MV 55.56% dan PV 69.44% dan set point pun jauh dari kata tercapai. Respon keluaran
muncul seperti respon waktu mati karena tidak ada respon awal dan tidak ada osilasi.
Simulasi selanjutnya dengan mengubah nilai dari 1.0 ke 3.0 pada SP 50% dengan aksi
kendali ini nilai offset tidak terlalu besar nilai PV yaitu 59,29%, hampir mencapai SP yang
diinginkan, terjadi overshoot yang melewati nilai tunak dan diikuti amplitude berangsur
mengecil (osilasi teredam).
Kemudian controller gain dinaikkan kembali dari 3.0 ke 5.0, dengan aksi kendali ini,
nilai PV yang diperoleh yaitu 59.35 %, nilai error yang diperoleh besar, terjadi osilasi
sehingga PV tidak akan mencapai setpoint yang diinginkan dan offset yang besar, hal ini
tidak baik dan dapat menyebabkan alat cepat rusak. Kemudian controller gain dinaikkan
kembali dari 5.0 ke 10.0, nilai PV yang diperoleh yaitu 67.27 % dan perubahan nilai MV
yang besar, nilai error yang diperoleh cukup besar, namun terjadi osilasi dan offset yang
besar, system tidak stabil. Offset dapat dikurangi dengan memperbesar atau memperkecil
controller gain, tetapi jika terlalu besar dapat menyebabkan osilasi dan ketidakstabilan
system.
Simulasi yang kelima adalah untuk mengetahui dinamika proses dalam
pengendalian. Saat simulasi dengan Kc = 1.0 , 1/τ = 1.5 dan sifat proses menjadi “Hard”
didapatkan nilai MV 6.33% dan PV 80.87 dan set point pun jauh dari kata tercapai. ini
berarti pengendalian ini tidak dapat dilakukan, karena hal ini tidak dapat membuat PV pada
posisi SP yang diinginkan dan terjadi overshoot yang besar. Simulasi selanjutnya dengan
menurunkan nilai Kc ke 0.4. dengan aksi kendali ini nilai PV dapat mendekati nilai SP yang
diinginkan yaitu 51.62, tetapi kembali tidak tepat mencapai set point karena masih terjadi
osilasi dengan offset yang besar. Kemudian nilai Kc diturunkan kembali menjadi 0.2,
dengan menurunkan nilai Kc, nilai PV dapat mendekati nilai SP yang diinginkan yaitu
47.47 dan proses menjadi lebih stabil namun offset besar.
Simulasi ke enam adalah mengurangi nilai osilasi dengan menurunkan aksi derivatif.
Saat simulasi, operasi dipindahkan ke normal dengan Kc = 1,5 dan 1/τ=2. Kemudian SP
diubah menjadi 75%, nilai PV menjadi 86,52% sedangkan nilai MP 16,12%, aksi derivatif
terlalu besar sehingga menyebabkan sistem terlaku peka terhadap perubahan. Kemudian
nilai τD= 0,5 dan SP sebesar 50%, nilai PV menjadi 50,11 dan nilai MV menjadi 39,44%
kemudian τD diubah menjadi 0,1 hasilnya lebih bagus, nilai PV dan SP tidak terlalu jauh.
Setelah itu τDdiubah menjadi 2 , SP 75% sehingga dapat hasil PV dan SP tidak terlalu jauh
bedanya, namun MV menjadi 100%.
Simulai ke tujuh adalah pemakaian derivatif kontrol pada perubahan setpoint yang
cepat dengan menyetel kembali τDmenjadi 0,5. Kemudian dihentikan pada waktu 2,5.
Grafik terlihat tidak konstan, namu pada awalnya naik saja.
Pada simulasi ke delapan, dilakukan pengedalian menggunakan metode integral.
Dengan metode ini diharapkan dapat menghilangkan offset. Dengan jenis pengendalian ini,
maka perubahan nilai SP yang mendadak dapat ditangani.
Dari percobaan yang telah dilakukan, maka didapat hasil bahwa : Valve menjadi tak aktif
sampai akumulasi error yang besar menjadi cukup kecil. Dengan tidak aktifnya valve maka
proses pengendalian berlangsung tidak tentu, yaitu timbulnya error permanen pada arah
yang lain. Maka untuk mencegah reset-windup, pengendali dilengkapi dengan aktivasi dari
anti - reset - windup.
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.2 Simpulan
Pengendalian proses dapat dilakukan melalui simulasi sederhana.
Pengendalian secara MANUAL memerlukan banyak pengaturan, memerlukan
banyak waktu pengendalian, tetapi nilai yang dicapai akurasinya lebih baik.
Pengendalian secara AUTOMATIS tidak memerlukan banyak pengaturan, tidak
memerlukan banyak waktu pengendalian, tetapi nilai akurasinya pun tidak begitu
baik walaupun mendekati setpoint.
Aksi derivative memberikan efek mengurangi osilasi yang terjadi. Namun jika
nilai D yang diberikan terlalu besar justru akan memberikan hasil yang tidak stabil
karena respon yang terjadi terlalu cepat.
Pada jenis kendali loop terbuka, variabel yang dikendalikan tidak memberikan
umpan balik kepada bagian proses untuk mengoreksi hasil pengendalian sehingga
diperoleh hasil sesuai yang dikehendaki.
Terdapat 4 elemen/ unit pada pengendalian, yaitu :
Unit pengukuran : transmitter
Unit kendali : berfungsi untuk membandingkan SP dan PV serta mengoreksinya
Unit kendali akhir : control valve
Unit proses : tempat dimana proses pengendalian berlangsung.
5.3 Saran
Gunakan dua personal komputer untuk pembagian tugas simulasi sehingga pengerjaan
simulasi dapat lebih cepat .
DAFTAR PUSTAKA
Heriyanto. 1999. Diktat kuliah Pengendalian Proses . Teknik Kimia Polban; Bandung.
Jumanda K, Ir. 2009. Jobsheet praktikum Pengendalian Proses modul Konfigurasi Pengendalian.
Teknik Kimia Polban; Bandung.
top related