LAPORAN TETAPPRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSESPROCESS CONTROLLER 10
(PC 10-1, PC 10-2, PC 10-3)
Disusun Oleh :KELOMPOK II
Dodi Saputra (061340411683)Feraliza Widanti (061340411686)Gita
Mustika (061340411689)M. Yudha Ganta Andrika (061340411693)Nirda
Fitria (061340411696)Rahmat Hidayat (061340411699)Viki Putri Utami
(061340411702)
Kelas : 4 EGD
Instruktur : Ir. Sutini Pujiastuti Lestari.,M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGIPOLITEKNIK NEGERI
SRIWIJAYA2015
KALIBRASI VOLTMETER DAN PROCESS CONTROLLER( PC 10 1 )
I. TUJUAN PERCOBAAN Dapat mengkalibrasikan voltmeter dari proses
controller pada alat PC10. Dapat mengubah setting variable pada
proses controller.
II. ALAT DAN BAHAN Satu set alat PC-10 Trimtool= 1 buah Kabel
penghubung = 4 pasang
III. DASAR TEORI Alat PC10 setiap akan digunakan haruslah
diperiksa kondisinya agar alat tersebut dapat dipergunakan dan
memberikan hasil pengukuran dan pembacaan yang benar. Pemeriksaan
dilakukan dengan melakukan kalibrasi terhadap voltmeter dan
terhadap proses controller.Input dan output pada alat PC10 umumnya
adalah arus listrik dalam rentang 4 mA 20 mA, namun alat PC10 ini
juga dirancang untuk dapat dipergunakan bersamaan dengan PC13
(aksesori pengendali temperatur) dan alat PC14 (aksesori pengendali
tekanan) sehingga juga dapat menerima input dalam bentuk tekanan
(psig) maupun temperature (C). Sedangkan output pada alat PC10
dapat berupa arus listrik 4 mA 20 mA dan tegangan listrik 0 Volt 1
Volt. Listrik yang dipergunakan alat PC10 adalah listrik PLN 220
Volt (240 VAC), yang oleh alat PC10 menjadi sumber output 4 mA 20
mA, socket 24 VAC maupun socket 240 VAC.
Kalibrasi pada alat PC10 terbagi menjadi 2:a. Kalibrasi dengan
voltmeterMengkalibrasi sumber input 4 mA 20 mA dari tombol manual
output menjadi tegangan listrik 0,200 Volt - 1,000 Volt.4 mA
(melalui resistor 50 ) 0,200 volt (20 mV)20 mA (melalui resistor 20
) 1,000 volt (1000 mV)Pada kalibrasi voltmeter digunakan alat
trimtool yang berbentu seperti obeng yang kemudian dipergunakan
untuk memutar sekrup pada socket span dan socket zero agar harga
pada voltmeter dapat diperbesar atau diperkecil menjadi 0,200 Volt
1,000 Volt.
b. Kalibrasi proses controllerMengkalibrasi sumber input 4 mA 20
mA dari tombol manual output menjadi harga variable proses 0%
(zero) 100% (span)4 mA 0%20 mA 100%Kalibrasi proses controller
dilakukan setelah kalibrasi voltmeter dengan memasukkan harga
variable proses pada table konfigurasi.
Kalibrasi process controller dilakukan setelah kalibrasi
voltmeter dengan memasukkan harga variabel proses pada table
konfigurasi.Input atau masukan adalah efek dari lingkungan ke sutu
proses kimia, sedangkan output atau keluaran adalah efek dari
proses kimia ke lingkungan.
Dalam suatu pengendalian hubungan antara input, proses, dan
output merupakan suatu loop (siklus) yang utuh. Output merupakan
keluaran dari proses yang menerima input.
Input dapat dibagi dua yaitu:1) Variabel yang dimanivulasi
(diubah); apabila harga input tersebut berasal dari operator atau
pengendali (controller)2) Gangguan; apabila harga tersebut input
berasal dari lingkungan dan bukan berasal dari pengendalian atau
operator.Output dibagi dua:1) Output terukur: apabila harga output
tersebut dapat diukur2) Output tak terukur: apabila harganya tidak
dapat atau tak bisa diukur
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Kalibrasi voltmeter1. Menghidupkan alat PC10 dengan
menghubugkan kabel utama (warna putih) ke socket PLN.2. Mengangkat
ke atas lever sekering pada bagian depan kanan atas alat PC10,
menekan 2 tombol merah besar pada bagian atas bergantian. Lampu
merah akan menyala menunjukkan alat PC10 telah dinyalakan.3.
Menghubungkan kabel dari soket zero dan span di manual output ke
socket di voltmeter seperti rangkaian berikut.
Voltmeter
ZERO SPAN
TombolPutar
4-20 mA MANUAL OUTPUT
4. Memutar tombol manual kea rah kiri (4 mA), pembacaan pada
voltmeter mestinya 0,200 Volt, sesuai 4 mA melewati 50 . Apabila
tidak sesuai, letakkan trimtool di socket zero dan putar ke kiri
atau ke kanan untuk mengubah pembacaan. Rentang 0,198 Volt 0,202
Volt diizinkan, tidak harus 1,000 Volt.5. Memutar tombol manual ke
arah kanan (20 mA), pembacaan pada voltmeter mestinya 1,00 Volt,
sesuai 20 mA melewati resistor 50 . Apabila tidak sesuai,
meletakkan trimtool di socket span dan memutar ke kiri atau kek
kanan untuk mengubah pembacaan. Rentang 0,998 Volt 1,002 Volt
diizinkan, tidak harus 1,000 volt.6. Mengulangi memutar ke kiri dan
ke kanan untuk memastikan pembacaan yang benar dan konstan.7.
Melepaskan salah satu kabel, mengamati harga di layar voltmeter.8.
Mengubah posisi tabel di tombol manual output 4 20 mA, + ke -, - ke
+, mengamati pembacaan di layar voltmeter.
b. Kalibrasi proses controller1. Menghubungkan kabel dari manual
output PC10 ke socket input proses controller pada bagian kiri
depan alat. Perhatikan hubungan (+) dan (-).2. Melakukan pengaturan
harga proses controller untuk kalibrasi seperti dalam table setting
berikut dengan cara menekan tombol konfigurasi hingga angka digit
di layar set point beredip kemudian menekan tombol F 1x maka pada
layar variable proses (sebelah atas) akan tampil tulisan Pt yang
berarti power output (keluaran dari proses controller), harga Pt
hanya diatur pada posisi manual, jadi biarkan seperti apa adanya.3.
Menekan tombol F 1x akan menampilkan ProP, memasukkan harga 20%
(yang berarti 100% actual, karena untuk Prop harga tertulis x
factor 5). Menekan tombol ENTER. Menekan tombol F 1x lagi dan
memasukkan harga ini, menekan tombol ENTER. Mengulangi hingga
seluruh harga pada table berikut terinput dengan baik.
Pengaturan controllerKodeNilaiSatuan
Set point-50%
Proportional bandProP20%
Integral timeInt1,0Menit
Deivatif timedEr20Detik
Waktu siklus (cycle time)CY-t10Detik
HisterisisHYSt5%
Batas Daya (Power Limit)Pr-L100%
Batas set point (set point limit)SP-L100%
Rentang (range)CS-1-0 5 8-
Aksi control (control action)CS-2-r - --
CS-3A L A h-
Kalibrasi
SpanSPAn100% pada 20 mA
ZeroZErO0% pada 4 mA
Menekan tombol F 1x untuk berpindah ke variable lain, JANGAN
LUPA untuk menekan tombol ENTER setelah menginput harga setting
sebelumnya.Melewatkan dengan menekan tombol F, apabila tidak
terdapat harga variable dalam table.4. Saat SPAn terbaca dilayar
variable proses, memutar tombol manual 4 20 mA searah jarum jam ke
20 mA, kemudian memasukkan harga 100 dengan menekan tombol digit.
JANGAN MENEKAN TOMBOL ENTER. Menekan tombol F 1x.5. Saat ZerO
terbaca dilayar variable proses, memutar tombol manual 4 20 mA
berlawanan arah jarum jam ke 4 mA, kemudian emasukkan harga 0
dengan menekan tombol digit. TEKAN TOMBOL ENTER. Proses controller
akan melakukan konfigurasi, tunggu hingga layar stabil dan periksa
harga terbaca di layar variable proses.6. Memutar tombol manual
output 4 20 mA ke 20 mA dan amati pembacaan di layar variable
proses menunjukkan 100% dan ketika ke 4 mA, layar menampilkan 0%.
Mengulangi prosedur dan memriksa harga setting table apabila saat
diperiksa tidak menampilkan 100% dan 0%.
V. DATA PENGAMATAN
a. Kalibrasi VoltmeterBatasAmpereResistor ()Voltmeter
Zero4 mA500,200 volt
Span20 mA501,000 volt
b. Kalibrasi proses controllerBatasAmpereVariabel Proses
Zero4 mA0
Span20 mA100
VI. ANALISIS PERCOBAANSetelah melakukan percobaan PC 10 dapat
dianalisa bahwapada percobaanini terlebih dahulu melakukan
kalibrasi padaalat PC 10 yaitu dengan mengkalibrasiVoltmeter
danmengkalibrasi Process Controller. Pada kalibrasi voltmeter,
keluaran dari manual output dihubungkan ke input
voltmeteryangmelewati resistor 50 ohm dimana arus keluaran
minimalnya ialah4 mA dan arus maksimalnya 20 mA.Kemudiantegangan
yang akan terukur di voltmeter seharusnya minimal 0,2volt dan
maksimal 1 volt.Jika pada 4 mA tidak terukur 0,2volt pada process
controller,maka untuk mengaturnya ke 0,2volt menggunakan TRIMTOOL,
alat ini semacamalat pemutaruntuk memutar ke kiri dan ke kanan pada
ZERO. Untuk memperbesar angka maka diputar ke kanan dan untuk
memperkecil angka diputar ke kiri. Sedangkan untuk angka maksimal
20 mA tidak terukur pada 1 volt maka bisa diatur juga menggunakan
TRIMTOOL ke kiri atau ke kanan pada SPAN. Selain itu, loops pada
voltmeter harus berhubungan, agar nilainyadapat terbaca.Untuk
kalibrasi process controller,menghubungkankabel dari manual output
ke process controller danmenghubungkankabel dari output process
controller ke input Ammeter.Ammeter iniberfungsi untukmenunjukkan
arus yang dikonversi dari process controller.Padacontroller
setting,untuk merubahangka menggunakan symbol D (Digit)
danmenyesuaikan dengan tabel controller setting. Pada CS
2,apabilarange pengaturan diset r (reverse) maka arah jarum Ammeter
akan berlawanan dengan % range yangsudahdiatur, misalnya
padakeadaan0 % maka jarum akan menunjuk ke20mAdanuntuk100% jarum
akan menunjuk ke4mA. Apabila proses tersebut diset d (direct) maka
akan terjadi pengukuran secara langsung(tidak berlawanan).
VIII.KESIMPULANSetelah melakukan percobaan, dapat disimpulkan
sebagai berikut. Tujuan kalibrasi ini untuk mengetahui alat
tersebut masih berfungsi atau tidak. Pengukuran 4 mA - 20mA akan
sebanding dengan 0,2 Volt 1 volt dan akan sebanding dengan 0% -
100% pada proses controller. Jika pengukuran sesuai dengan range
maka kalibrasi dinyatakan berhasil. Salah satu faktor
pengkalibrasian alat ini dipengaruhi oleh usia dan keadaan kabel
penyambung. Pengendalian ON/OFF manual pada PC-10 dilakukan pada
area Switched Output. N/O tidak mempunyai katup arus penghubung
sehingga dibutuhkan kabel penghubung pada socket A ke C. Namun
kontak N/O ini tidak dapat mengaliri listrik pada kontak yang
berdekatan. Sedangkan N/C mempunyai katup arus penghubung sehingga
tidak membutuhkan kabel terhubung untuk menyalakan lampu
indikator
PENGENDALIAN ON/OFF( PC 10-2)I. TUJUAN PERCOBAAN Dapat
mendemonstrasikan pengendalian on/off secara manual. Dapat
mendemonstrasikan output relay on/off menggunakan proses
control.
II. ALAT DAN BAHAN Satu set PCT 10 Trimtool = 1 buah Kabel
penghubung= 3 pasang Lampu indicator 24 VAC= 1 buah Stopwatch= 1
buah
III. DASAR TEORITerdapat dua jenis pengendalian on/off, secara
manual dan secara otomatis. Secara manual dengan menggunakan saklar
pemilih dan secara otomatis dengan menggunakan proses controller.
Setting pada proses controller harus diatur sedemikian rupa agar
harga proporsional band, integral time, dan devirative time adalah
nol (karakteristik pengendali on/off).Pada pengendali on/off secara
manual, manusia sebagai operator akan menggerakkan elemen control
akhir (saklar pemilir) ke posisi on dan ke posisi off. Dalam hal
ini manusia bertindak sebagai controller yang menerima hasil
pengukuran dan mengevaluasi hasil pengukuran untuk menjadi input
bagi variable manipulasi.Saklar pemilih pada PC10 mempunyai 3
socket A, B, dan C dengan fungsi berbeda ketika dihubungkan dengan
kabel dan mempunyai output berbeda etika dihubungkan dengan saklar
pemilih N/O (normally open) dan saklar pemilih N/C (normally
close).Normally open berarti kutup positif dan kutup negative tidak
terhubung daam kondisi normal, aliran listrik tidak dapat mengalir
dalam satu loop, ini dibuktikan dengan lampu 24 VAC terpasang tidak
menyala saat saklar pada posisi N/O tersebut. Apabila socket A
dihubungkan ke socket B atau socket C, maka kutup positif menjadi
terhubung dengan kutup negative, sehingga arus listrik dapat
mengalir, lampu 24 VAC terpasang akan menyala.Normally close
berarti kutup positif dan kutup negative terhubung dalam kondisi
normal, aliran listrik mengalir dalam satu loop, ini dibuktikan
dengan lampu 24 VAC terpsang menyala saat saklar pada posisi N/C
tersebut. Apabila socket A dihubungkan ke socket B atau socket C,
hubungan pendek terjadi, akibatnya arus akan berhenti mengalir,
lampu 24 VAC terpasang akan mati.
A C tidak tersambungPerhatikan gambar skema N/O dan N/C berikut
:AC
Suplay tegangan rendah
koil
24 VACKe soket24 VAC
240 VAC
Ke soket240 VAC
N/O kontak terbuka
A C tersambung kabelAC
Suplay tegangan rendah
koil
24 VACKe soket24 VAC
240 VACKe soket240 VAC
N/C kontak tertutup
Pengendalian on/off secara otomatis berarti pengendalian
dilakukan oleh sebuah controller yang akan menggantikan tindakan
operator menghidupkan ataupun mematikan suatu proses.pengendalian
secara otomatis ini diatur bedasarkan histerisis; kecenderungan
instrument untuk memberikanoutput berbeda terhadap input yang sama.
Histerisis ini memberikan daerah netral pengendalian, besar daerah
netral adalah 2 kali besar harga histerisis.
Contoh:Set point = 50% dengan histerisis 1%, maka daerah netral
adalah 2% diatas dan dibawah harga 50% yaitu harga 49% - 51%.
Harga output pada pengendalian on/off hanya 2, yaitu on (hidup
atau terbuka) dan off (mati atau tertutup). On dinyatakan dalam
nilai %P = 100% sedangkan off dalam nilai %P = 0%. Nilai %P ini
tergantung dari eror, yaitu selisih anatara harga pengukuran (Cm)
terhadap harga set point (Csp).
%eror = (harga pengukuran harga set point) / (rentang
pengukuran) x 100%%P = 100% apabila %eror > 0%%P = 0% apabila
%eror < 0%
Hubungan diatas menujukkan saat harga variable proses (harga
pengukuran) melebihi set point maka akan didapat %eror > 0%,
maka output controller adalah 100%, sedangkan saat harga variable
proses lebih kecil dari set point maka akan didapat %eror <
0%.
100 %
Set point 50 %% P
0 %
onoffonoffwaktu
Daerah Netral PengendalianApabila dipasang lampu indicator 24
VAC pada socket di proses controller, dapat dilihat pada saat
output 100% lampu akan menyala yang berarti arus listrik mengalir,
dan saat output menunjukkan 0% lampu akan mati yang berarti arus
listrik terputus. Hal ini juga akan berakibat sama pada socke 240
VAC apabila dihubungan ke pemanas atau heater.
IV. LANGKAH KERJAa. Pengendalian on/off dengan saklar pemilih1.
Memperhatikan bagian saklar pemilih pada alat PC10 (switched
output), posisi saklar pada kontak terbuka (N/O) dan pasang lampu
24 VAC di socket 24 VAC. Mengamati lampu dalam keadaan hidup atau
mati.2. Memindahkan posisi saklar ke N/C (kontak tertutup),
mengamati bahwa lampu menjadi mati.3. Mengamati sebuah kabel,
menghubungkan dari socket A ke socket C pada posisi N/O, catat
keadaan lampu. Mengubah saklar ke N/C, catat perubahan.4.
Mengulangi langkah 3 dengan menghubungkan A B dan B C.5. Membuat
table data. b. Pengendalian on/off dengan proses controller1. Pada
proses controller, menekan tombol (untuk masuk ke system
konfigurasi) setelah digit pada layar variable proses berkedip,
tekan F 1x, kemudian atur agar harga PoP, Int, dan Der pada harga
nol (0) dan harga siklus (CYt) pada harga 10 detik. Set harga
histerisis (HYSt) pada harga 2% dan harga set point pada 50%. Harga
variable lain tetap.2. Memastikan aksi control (CS-2) adalah r
(reverse). Biarkan harga Span dan Zero.3. Memasang kabel dari
bagian manual output ke input pada proses controller (4 20 mA) dan
meletakkan lampu indicator pada socket 24 VAC di bagian bawah
proses controller.4. Mengatur input ke proses controller dengan
memutar tombol manual output 4 20 mA.5. Mengamati bahwa output
relay pada socket lampu indicator 24 VAC akan menyalakan lampu
ketika input (harga terbaca dilayar proses) berada di bawah set
point 50% dan akan mematikan lampu ketika input berada diatas harga
setpoint. Histerisis 2% berarti lampu akan hidup hingga >52% dan
mati saat