Tugas Mata Kuliah Pengendalian Proses

TUGAS MATA KULIAH PENGENDALIAN PROSES

Disusun oleh:

Adhaningrum (5213413064/2013)

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

2016

Jenis Sistem Pengendalian

Ada 2 jenis sistem pengendalian, yaitu :

1. Sistem kontrol lup tertutup (closed-loop control system)

2. Sistem kontrol lup terbuka (open-loop control system)

1. Sistem kontrol lup tertutup (closed-loop control system)

Sistem kontrol lup tertutup adalah identik dengan sistem kontrol umpan

balik, dimana nilai dari keluaran akan ikut mempengaruhi pada aksi

kontrolnya.

Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasi

pendinginan udara (AC). Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang

diinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akan

mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama

dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa

derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan

didapatkan kesalahn (error) dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang

diinginkan. Adanya kesalahan ini membuat kontroler berusaha

memperbaikinya sehingga didapatkan kesalahan yang semakin lama semakin

kecil. Gambar 1 memberikan penjelasan mengenai proses umpan balik sistem

AC ini.

Gambar 1. Proses Umpan Balik Pendingin Udara (AC)

Mekanisme autopilot dan pesawat terbang yang dikontrol, adalah sistem

kontrol lup tertutup. Tujuannya adalah mempertahankan arah pesawat yang

telah ditetapkan, tanpa terpengaruh oleh perubahan-perubahan atsomfer. Alat

itu akan melakukan tugas itu dengan terus-menerus mengukur arah pesawat

sesungguhnya dan secara automatis menyetel sayap-sayap pengontrolan

pesawat itu (kemudi, sirip, dan sebagainya) agar arah pesawat yang

sesungguhnya dapat dibuat sesuai dengan arah yang telah ditentukan. Seorang

pilot atau operator yang sebelumnya menyetel autopilot ini, bukan merupakan

bagian dari sistem kontrol tersebut.

Secara umum, sistem kontrol lup tertutup diberikan oleh Gambar 2.

Gambar 2. Diagram blok sistem kontrol lup tertutup

Masukan : harga yang diinginkan

Keluaran : harga yang sebenarnya (respon)

Contoh sistem kontrol lup tertutup : sistem termal

Gambar 3. Kontrol manual berumpan-balik sebuah sistem termal

Gambar 4. Kontrol automatik berumpan-balik sebuah sistem termal

Contoh dalam rumah tangga : AC, kulkas, setrika automatik, pompa

automatik, dll.

Ada 3 jenis sistem kontrol lup tertutup, yaitu :

a. Sistem kontrol berumpan-balik (feedback control system)

Umpan balik adalah sifat dari suatu sistem lup tertutup yang

memungkinkan keluarannya dapat dibandingkan dengan masukan sistem

itu sedemikian rupa agar tindkaan pengontrolannya yang tepat sebagai

fungsi dari keluaran dan masukannya dapat terjadi.

Umpan balik adalah ciri sistem kontrol lup tertutup. Secara umum

dalam suatu sistem dikatakan ada umpan balik bila ada urutan tertutup dari

hubungan sebab akibat di antara besaran-besaran sistem.

Gambar 5. Sistem kontrol berumpan-balik

b. Sistem kontrol inferensial (inferential control system)

Konfigurasi kontrol inferensial : menggunakan pengukuran sekunder

untuk controlled variable yang tidak dapat diukur

Gambar 6. Sistem kontrol inferensial

c. Sistem kontrol berumpan-maju (feedforward control system)

Keuntungan dan kerugian feedback dan forward adalah :

Keuntungan feedback: sederhana

Kerugian feedback: aksi setelah controlled variable berubah dari set

point

Keuntungan forward: dapat mengantisipasi perubahan set point

Kerugiannya forward: hanya bisa mengantisipasi dua variabel saja,

yaitu aliran dan suhu

Gambar 7. Sistem kontrol berumpan-maju

2. Sistem kontrol lup terbuka (open-loop control system)

Sistem kontrol lup terbuka adalah suatu sistem kontrol yang mempunyai

karakteristik dimana nilai keluaran tidak memberikan pengaruh pada aksi

kontrol.

Contoh dari sistem lup terbuka adalah operasi mesin cuci. Penggilingan

pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi

mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti

semula) walaupun tingkat kebersihan pakaian (sebagai keluaran sistem)

kurang baik akibat adanya faktor-faktor yang kemungkinan tidak diprediksi

sebelumnya. Diagram kotak pada Gambar 8 memberikan gambaran proses

ini.

Gambar 8. Operasi Mesin Cuci

Contoh sistem kontrol lup terbuka adalah alat pemanggang roti automatik,

karena dikontrol oleh sebuah pengatur waktu. Waktu yang diperlukan untuk

membuat panggang bagus harus diperkirakan oleh pemakainya, yang bukan

merupakan bagian dari sistem itu. Pengontrolan atas mutu panggangan

(keluaran) adalah penghentian alat pada saat waktu yang telah disetel untuk

masukan dan tindakan pengontrolannya.

Secara umum, sistem kontrol lup terbuka diberikan pada Gambar 9.

Gambar 9. Diagram blok sistem kontrol lup terbuka

Faktor penting : waktu

Kelebihan :

a. Konstruksinya sederhana dan perawatannya mudah

b. Lebih murah

c. Tidak ada persoalan kestabilan

d. Cocok untuk keluaran yang sukar diukur/tidak ekonomis (contoh : untuk

mengukur kualitas keluaran pemanggang roti)

Kelemahan :

a. Gangguan dan perubahan kalibrasi

b. Untuk menjada kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi ulang dari waktu

ke waktu