2412100035

1

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN

OTOMATIK P3

Pemrograman Distributed Control System (DCS)

Centum CS 3000 R3 Yokogawa

ACHMAD NIDZAR ALIF

NRP 2412.100.035

ASISTEN

HISKIA JUNANTA GINTING

NRP 2411.100.045

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

i

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN

OTOMATIK P3

Pemrograman Distributed Control System (DCS)

Centum CS 3000 R3 Yokogawa

ACHMAD NIDZAR ALIF

NRP 2412.100.035

ASISTEN

HISKIA JUNANTA GINTING

NRP 2411.100.045

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA

JURUSAN TEKNIK FISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

ii

ABSTRAK

Perkembangan teknologi pengendalian menyebabkan

perubahan sistem pengendalian yang digunakan di industri. Saat

ini Distributed Control System (DCS) merupakan salah teknologi

sistem pengendalian yang banyak digunakan di dalam proses

industri. Pengendali PID merupakan pengendali yang terdiri dari

proportional, integral dan derivative. Jika nilai P, I dan D dirubah

maka sistem akan menunjukkan respon yang berbeda tergantung

besarnya koefisien dari ketiga variabel tersebut. Untuk

memperoleh respon sistem yang optimal maka perlu menentukan

nilai P, I, dan D yang tepat. Salah satu caranya dengan metode

trial and error. Oleh karena itu penting dilakukan percobaan

mengenai DCS pada pengendali PID. Dalam percobaan ini

dilakukan simulasi dengan software Yokogawa DCS Centum

CS3000 dengan mengubah nilai P, I dan D sebanyak tiga kali

dengan set point yang berbeda-beda. Dari hasil percobaan didapat

bahwa nilai P, I dan D terbaik yaitu 120, 10 dan 0 dengan set

point 20.

Kata kunci: DCS, PID, Yokogawa Centum CS 3000

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang

Maha Esa karena atas karunia-Nya jualah laporan resmi

Praktikum P3 Sistem Pengendalian Otomatik tentang

Pemrograman Distributed Control System Centum CS 3000 R3

Yokogawa ini dapat diselesaikan sesuai dengan jadwal yang

telah ditentukan.

Laporan ini merupakan kewajiban setiap praktikan yang

telah menyelesaikan kegiatan praktikumnya. Laporan resmi ini

berisi penjelasan mengenai DCS Centum 3000 Yokogawa dan

langkah-langkah pemrogramannya. Pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada teman-teman satu kelompok

dan juga Mas Rehan selaku asisten praktikum yang telah

memberikan bimbingannya selama kegiatan praktikum hingga

penyusunan laporan resmi ini.

Penulis menyadari bahwa laporan resmi ini masih jauh dari

kata sempurna. Baik dari segi isi maupun bahasa yang digunakan.

Sehingga tidak menutup kemungkinan bagi penulis untuk

menerima kritik maupun saran yang membangun demi

kesempurnaan laporan selanjutnya. Akhir kata, semoga laporan

resmi ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umunya dan

penulis pada khususnya.

Surabaya, 10 April 2015

Penulis

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................ i

ABSTRAK .............................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ........................................................................... iii

Daftar Isi .......................................... ! .

Daftar Gambar ................................. ! .

BAB I ...................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................. 1

1.3 Tujuan .................................................................................... 2

1.4 Manfaat .................................................................................. 2

BAB II ..................................................................................................... 3

2.1 Distributed Control System (DCS) ......................................... 3

BAB III .................................................................................................. 11

3.1 Alat dan Bahan ..................................................................... 11

3.2 Prosedur Percobaan .............................................................. 11

BAB IV .................................................................................................. 21

4.1 Analisa Data ......................................................................... 21

4.2 Pembahasan .......................................................................... 25

BAB V ................................................................................................... 27

5.1 Kesimpulan .......................................................................... 27

5.2 Saran..................................................................................... 27

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Arsitektur DCS Yokogawa .................................... 3

Gambar 2.2 Operator Station pada sebuah industr ..................... 4

Gambar 2.3. FCS tipe FFCS-L ................................................... 5

Gambar 2.4. Function Block ....................................................... 7

Gambar 3.1 ProjectBaru 12 Gambar 3.2 New FIO Node..13 Gambar 3.3 IOM Builder..14 Gambar 3.4 Eror pada IOM Builder14 Gambar 3.5 Function Block.15 Gambar 3.6 Function Block..16 Gambar 4.1 P=100 I=20 D=0.21

Gambar 4.2 P=200 I=20 D=0.22

Gambar 4.3 P=100 I=40 D=0.23

Gambar 4.4 P=100 I=20 D=10...24

Gambar 4.5 P=100 I=20 D=0 (cascade).24

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini, bidang industri di Indonesia sedang mengalami

perkembangan yang cukup pesat. Ini ditandai dengan dominasi

sistem automasi pada industri yang menggantikan para pekerja

dalam sistem kontrol, monitoring, hingga bahkan proses

manufacturing secara keseluruhan. Penggunaan sistem automasi

ini lebih dipilih dibanding tenaga kerja manusia karena seiring

waktu, manusia akan merasa jenuh, berkurangnya konsentrasi,

hingga menyebabkan timbulnya human error. Pada industri yang

sudah maju, hal ini hampir tidak dapat ditolelir, oleh karena itu,

penggunaan sistem automasi menjadi pilihan.

Salah satu sistem pengendalian otomatis yang banyak

digunakan di industri saat ini adalah DCS (Distributed Control

System). DCS adalah sebuah sistem kontrol yang biasanya

digunakan pada sistem manufacturing atau proses, dimana

elemen controller/pengendali tidak berada pada sentral sistem

(sebagai pusat) tetapi tersebar di sistem dengan komponen

subsistem di bawah kendali satu atau lebih controller.

Keseluruhan sistem dapat menjadi sebuah jaringan untuk

komunikasi dan monitoring.

Pada praktikum ini dipelajari penggunaan program DCS

Centum Yokogawa. Salah satu manfaat dari program ini yaitu

membantu dalam sistem pengendalian elemen-elemen

manufacturing dalam jumlah banyak, Oleh karena itu,

pengetahuan tentang DCS sangat dibutuhkan, terutama dalam

bidang industri saat ini.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam praktikum ini adalah

sebagai beriku:

a. Apa saja fungsi dari program DCS Centum CS 3000? b. Bagaimna sistem konfigurasi DCS Centum CS 3000? c. Bagaimana dasar pemrograman DCS Centum CS 3000?

2

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan laporan ini ialah sebagai berikut :

a. Praktikan dapat mengerti fungsi dari hardware DCS Centum CS 3000 Yokogawa.

b. Praktikan dapat mengerti sistem konfigurasi DCS Centum CS 3000

c. Praktikan dapat mengerti dasar pemrograman Centum CS 3000

1.4 Manfaat

Manfaat dari penulisan laporan ini antara lain :

a. Praktikan mengetahui cara penggunaan dan pengaplikasian program DCS.

b. Praktikan dapat mengembangkan penggunaan dari program DCS

3

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Distributed Control System (DCS)

Distributed Control System (DCS) merupakan suatu sistem

yang berfungsi untuk mendistribusikan berbagai parameter yang

digunakan untuk mengendalikan berbagai variabel proses dan

unit operasi proses menjadi suatu pengendalian yang terpusat

pada suatu control room yang berfungsi sebagai pengendalian,

monitoring dan optimasi. Pada umumnya DCS terdiri dari

beberapa bagian yang terintegrasi menjadi satu. Secara garis besar

DCS terbagi mencadi 3 bagian yaitu FCS, HIS & EWS dan

Network. Secara umum arsitektur DCS yokogawa centum cs 3000

sebagai berikut:

Gambar 2.1. Arsitektur DCS Yokogawa

Pada gambar diatas FCS (Field Control Station) terhubung

dengan transmitter, control valve serta alat instrumentasi yang

lain yang berfungsi sebagai kontrol proces yang digunakan untuk

mengendalikan variable proces yang akan dikendalikan, HIS

(Human Interface System) merupakan tampilan visual dari

parameter-parameter dari pabrik yang ingin dikendalikan dalam

sebuah layar monitor. EWS (Engineering Work Station) sebuah

personal komputer yang digunakan untuk memperbaiki atau

4

menambahkan program pada DCS Yokogawa. Jenis network atau

jaringan yang digunakan dalam DCS Centum 3000 ini

menggunakan teknologi Vnet/IP dengan topologi star. Garis

kuning pada gambar diatas merupakan representasi jalur data

komunikasi dan coklat merepresentasikan jalur data kendali.

2.1.1 HIS (Human Interface Station)

Operator station merupakan tempat dimana user melakukan

pengawasan atau monitoring proses yang berjalan. Operator

station digunakan sebagai interface/antarmuka dari sistem secara

keseluruhan atau biasa juga dikenal dengan kumpulan dari

beberapa HIS (Human Interface Station). Bentuk HIS berupa

komputer biasa yang dapat mengambil data dari control station.

Operator station dapat memunculkan variabel proses, parameter

control, dan alarm yang digunakan user untuk mengambil status

operasi. Operator station juga dapat digunakan untuk

menampilkan trend data, messages, dan data proses.

Gambar 2.2 Operator Station pada sebuah industri

Sumber: (http://www.mapps.l-

3com.com/photo_gallery/pg_LingAoII_DCS.jpg)

2.1.2 FCS (Field Control Station)

5

FCS digunakan sebagai kendali proces dari suatu pabrik

dan komunikasi antara FCS dengan instrument yang lain. FCS

generasi baru adalah FFCS-L yang mana komunikasi data dan

kendali data menggunakan teknologi TCP/IP, serta ukuran yang

kecil dibandingkan dengan FCS generaasi sebelumnya, dengan

keunggulan ini FCS yokogawa tipe FFCS-L sudah banyak

menggantikan teknologi sebelumnya. Dibawah ini merupakan

penjelasan bagian dari FCS tipe FFCS-L :

Gambar 2.3. FCS tipe FFCS-L

Gambar 2 menjelaskan spesifikasi dari FCS tipe FFCS_L

yang terdiri: ESB Bus ini digunaka untuk menghubungkan field

control unit dengan module FIO dalam mode localnode (FIO

dekat dari FCS). ESB Bus ini juga digunakan untuk mengekspan

masukan keluaran , dalam satu FCS max menghubungkan 14

FIO.untuk menghubungkan antar FCU atau FIO maka digunakan

ESB Bus Conector sedang untuk mengakhir note baik local atau

remote maka digunakan ESB Bus conector dengan terminator.

Kedua ER Bus ini digunakan untuk menghubungkan FFCS

dengan FIO(Field input output) dalam mode remote note (FIO

jauh dari FCS). ER Bus juga memiliki ER Bus conector dan ER

Bus Conector dengan terminal, untuk mengghubungkan antar ER

Bus yang terpasang di FCU atau FIO digunakan konektor 10 base

2 tipe T.Bagian Ketiga adalah power supply pada FCS tipe ini

menggunakan dua buah power supply, power supply sebelah kiri

6

dapat digunakan untuk memberikan tegangan ke processor

sebelah kiri CN1 atau ke unit interface luar, begitu pula

sebaliknya. Kemudian bagian yang keempat adalah processor

module DCS yokogawa tipe FFCS-L ini menggunakan dua buah

processor tipe CP 401 yang bekerja secara redudant. processor

utama merupakan tempat program DCS berada sedangkan

processor ke dua digunakan untuk mengkopi program dari

procesor satu sebagai cadangan.Yang terakhir adalah module

untuk masukan dan keluaran dari field instrument . Pada FCS tipe

FFCS-L banyak sekali module masukan keluaran dan module

antar komunikasi yang digunakan sesuai dengan kebutuhannya.

Module masukan keluaran terbagi menjadi 3bagian: Digital

masukan keluaran ,Analog masukan keluaran dan Komunikasi

masukan keluaran. Sedangkan komponen lain yang wajib

digunakan diluar komponen dari FCS(Field Control Statiom)

Vnet/IP Interface Card mode VI701 dipasang pada sebuah(PC)

Personal Computer digunakan untuk menghubungkan antara PC

yang didalam terdapat program centum dengan perangkat FCS

sebagi HIS (Human Interface Station) centum VP, kemudian

komponen lain yang sering digunakan Vnet Router digunakan

untuk menghubungkan FFCS-L ini dengan FCS yokogawa lain

yang masih menggunakan teknologi 10 base 2 dan 10 base 5 atau

masih berdomain pada teknologi Vnet (komunikasi dengan

menggunakan kabel koaxsial), Pemasanngan Vnet router ini juga

dapat digunakan untuk menghubungkan FCS yang berbeda

domain dan berbeda tipe teknologi komunikasi (Vnet/Ip dan

Vnet).

2.1.2 EWS (Engineering Work Station)

PC ini digunakan untuk melakukan modifikasi dari sistem

yang sudah ada, juga untuk melakukan kegiatan maintenance dari

sistem DCS Centum VP. Bentuk fisiknya sama seperti HIS, yang

membedakan dengan HIS adalah software didalamnya. EWS

dilengkapi dengan BUILDER sebagai window untuk

modifikasi.Selama pekerjaan engineering tidak dilakukan, EWS

dapat berfungsi sebagai HIS dan EWS juga dapat melakukan

7

emulasi/ tes fungsi secara virtual.

Pada DCS Yokogawa CS 3000 ini pemrograman algoritma

kontrol menggunakan function blok, dimana setiap blok memiliki

fungsi nya masing-masing, seperti

Gambar 2.4. Function Block

1. Link blok PIO Digunakan sebagai masukan dan keluaran module dari centum CS 3000.

2. PID Digunakan sebagai blok untuk algoritma kontrol PID 3. ST16 Digunakan untuk pemrograman sequential 4. CALCU dan CALCU-L

5. LC64 Digunakan untuk pemrograman logika.

Dan masih banyak lagi yang function blok-blok lain yang

terdapat dalam programcentum 3000 yang digunakan untuk

membuat algoritma kontrol serta monitoring suatu plant.Pada

8

DCS Yokogawa memiliki beberapa algoritma pengendalian PID ,

yaitu:

1. Tipe kontrol dasar PID (PID)

Melakukan aksi kontrol proporsional, integral dan derivatif mengikuti perubahan nilai set point.

Bertujuan untuk menghasilkan respon yang cepat terhadap perubahan nilai setpoint.

2. Tipe kontrol PID proporsional PV dan derivatif (I-PD)

Hanya melakukan aksi integral saat nilai setpoint berubah.

Menjamin kestabilan sistem meskipun nilai setpoint berubah secara mendadak.

3. Tipe kontrol PID derivatif PV (PI-D)

Hanya melakukan aksi proporsional dan integral saat nilai setpoint berubah.

Digunakan jika memerlukan respon yang lebih baik terhadap perubahan nilai,seperti blok kontrol hilir

(downstream) pada loop control kaskade

4. Tipe penentuan otomatis

Pada mode kascade (CAS) atau remote kaskade (RCAS), menggunakan tipe kontrol PID derivatif PV (PI-D) agar

dapat lebih baik dalam mengikuti perubahan nilai

setpoint.Pada mode automatis (AUT), menggunakan tipe

kontrol PID proporsional PV dan derivatif (I-PD) untuk

menjaga kestabilan sistem.

5. Tipe penentuan otomatis 2

Pada mode kascade (CAS) menggunakan tipe kontrol PID derivatif PV (PI-D).Pada mode automatis (AUT)

atau remote kaskae (RCAS), menggunakan tipe kontrol

PID proporsional PV dan derivatif (I-PD) untuk menjaga

kestabilan sistem

9

Tabel 1. Tabel konfigurasi PID Yokogawa

10

Halaman ini memang dikosongkan

11

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini

adalah sebagai berikut :

Personal Komputer,

Software DCS Centum CS 3000.

3.2 Prosedur Percobaan

Berikut ini merupakan langkah langkah yang dilakukan dalam melakukan pemrograman DCS Centum CS 3000 R3

Yokogawa.

Percobaan yang akan dilakukan pada praktikum ini ada

beberapa tahap, yaitu sebagai berikut :

3.2.1 Membuat Project Baru

System View diaktifkan denga cara klik [start] [All Program] [YOKOGAWA CENTUM] [System View] atau dengan memilih menu [System View] pada menu

[Window Call],

dipilih [file] [Create new] [Project]. Muncul window [Outline]. Data dimasukkan pada kolom User,

Organization, dan Project Information. Diklik OK. Muncul

window [Create New Project]. Kemudian dimasukan data-

data berikut :

12

Gambar 3.1 Project Baru

kemudian diklik OK,

muncul window [Create New FCS]. Disetting seperti berikut :

Station type: AFS40D Duplexed Field Control Unit (for

FIO, with Cabinet)

Database Type : General Purpose Domain Number : 1

Station Number : 1

Component / Number : Leave it blank

Station Comment : Leave it blank

Alias of Station : Leave it blank

Station Status Display : Leave it blank

Upper Equipment Name : Leave it blank

Kemudian diklik OK,

muncul window [Create New HIS], Station Type : PC with Operation and monitoring functions

Station Address / Domain Number : 1

Station Address / Station Number : 64

Other items : Leave it blank

kemudian diklik OK. Dipastikan bahwa project yang telah

dibuat sudah terdapat di system view. Folder yang telah

13

dibuat dibuka, dipastikan terdapat folter FCS0101 dan

HIS0164 telah dibuat,

3.2.2 Process I/O Definition KFCS Station type : AFS40D Duplexed Field Control Unit

(untuk FIO, dengan kabinet)

Tujuan : untuk menentukan analog I/O unit pasa slot 1, unit 1

Analog I/O Definition

System View diaktifkan dan dipilih [ENGPJT] [FCS0101] [IOM] folder. Diklik kanan pada folder [IOM] Create New Node. Muncul Window [Create New FIO Node]. Kemudian didefinisikan sebagai berikut :

Gambar 3.2 New FIO Node

diklik tombol OK,

dilakukan Klik kanan pada folder [NODE 1] [Create New] [IOM] sehingga muncul [Create New IOM]. definisikan sebagai berikut :

IOM Type / Category : Analog Input/Output

IOM Type / Type : AAB841-S (8-Channel Voltage Input

8-Channel Current Output)

Installation Position / Slot :1

diklik OK dan dipastikan file AABB41-S telah dibuat pada

folder [NODE 1],

14

[IOM Builder] diaktifkan dengan cara double klik pada file 1AAB841-S. Kemudian muncul window [IOM Builder]

seperti di bawah :

Gambar 3.3 IOM Builder

selanjutnya diklik icon show/hide detail setting, maka akan muncul data lengkap seperti gambar dibawah. lalu

diketikkan data %%LIT001 pada terminal input dan

%%LCV001 pada terminal output

exit dari IOM Builder atau pada toolbar dengan dipilih [file] save kemudian exit from [IOM Builder]. Setelah file

disimpan maka akan terlihat error yang terjadi seperti

tampak pada gambar dibawah,

15

Gambar 3.4 Eror pada IOM Builder

3.2.3 Pembuatan Function Block

System View diaktifkan kemudian pilih folder [ENGPJT] [FCS0101] [ FUNCTION BLOCK] folder. Loop Cascade [DR0001] dibuka,

[Control Drawing Builder] diaktifkan dengan cara double klik pada [DR0001]. Maka [Control Drawing Builder] akan

menampakan window :

Gambar 3.5 Function Block

3.2.4 Drawing dan Editing pada Control Drawing

Window

pengaturan Ukuran panel (Panel Size Setting), Dipilih [Properties] pada menu [File] pada [Control Drawing

Builder]. Pilih tab.[Attribute] dicek apakah ukurannya

[1024 x 686] kemudian klik pada tombol [OK]

pengaturan grid, untuk penggambaran yang mudah, tampilkan grid pada drawing panel. Dipilih [Draw] dari

toolbar kemudian akan nampak dialog [Grid Option],

diklik OK. Muncul tampilan seperti berikut :

16

Gambar 3.6 Function Block

pembuatan fungsi blok, simbol blok dibuat pada blok fungsi di Drawing panel.

Kontroler laju aliran/ level [PID] : LIC001

Kontroler diatas dibuat dengan cara :

Dari Toolbar dipilih [Insert] [Function Block] [Select Function Block] akan kelihatan kemudian dipilih

[Regulatory Control Block] [Control ] [PID]. kemudian di klik OK

diklik di titik dimanapun sheet drawing panel menggunakan tombol kiri pada mouse, kemudian simbol

[PID] akan terlihat, tag name LIC001 dimasukkan

kemudian ditekan tombol enter

diklik Tombol Mode. Lalu didouble klik pada simbol blok pada blok fungsi LIC100. [Function Block] akan terlihat

jelas pada sheet. Nilai nilai berikut ini dimasukkan : Tag Comment : Level Controller

Scale / High Limit value : 100.0

Engineering Unit Symbol : liter

Klik pada tombol OK,

17

pembuatan I/O Block link, dipilih [Insert] dari Toolbar Tombol [Select Function Block] untuk memunculkan

[Select Function Block] dialog, dipilih [Link Block]

kemudian PIO. Diklik [OK],

dilakukan klik kiri pada drawing panel seperti ditunjukan pada gambar dibawah. Dimasukkan modul elemen nama

masukan [%%LTI001] kemudian tekan Elemen

name for output connection untuk %%LCV001,

pembuatan wiring (pengkabelan), dipilih [Insert] dari Toolbar tombol wiring. Diberikan kabel dari [%%LTI001] sampai [IN] terminal [LIC001], dengan cara

klik kiri posisi 1 dan double klik pada posisi 2. Kemudian

diberikan kabel terminal [OUT] pada LIC001 sampai

terminal [OUT] pada %%LCV001,

simpan materi tersebut dari [File] [Save],

3.2.5 Control Windows Creation

dari system view dipilih folder [ENGPJT] [HIS0164] [WINDOW]. Folder [WINDOW] mempunyai file default

window. Dibuat Cascade Loop pada [CG0001],

didouble klik pada [CG0001] untuk membuka [Graphic Builder]. Panel Graphic Builder akan terlihat seperti

bawah ini :

delapan instrumen akan terbuat secara default, maka digunakan 1 instrumen sebelah kiri. Diklik kiri pada

diagram instrumen yang paling kiri untuk memilih,

kemudian diklik kanan untuk memilih [Properties] dari

menu,

[Instrument Diagram] akan nampak pada window. Masukkan [LIC100] pada kolom tag name. Dilakukan klik

[Apply] dan tombol [OK],

3.2.6 Trend Window Creation (Pembuatan Trend

Window)

dari sistem view dipilih folder [ENGPJT] [HIS0164] [CONFIGURATION]. Folder [CONVIGURATION] akan

dibuat seperti ditunjukan pada gambar berikut,

18

pada folder [CONVIGURATION] diklik kiri pada trend block 1 [TR0001] untuk melakukan pemilihan kemudian

klik kanan dan pilih [Properties],

[properties] pada window nampak spesifikasi [Trend Format], [Sampling Period], dan [Trend Block Comment]

pada blok [TR0001] seperti berikut :

Trend Format : Continuous and Rotary Type

Sampling Period :1 Second

Trend Block Comment :1 sec trend-CAS Control

kemudian Klik OK,

aktifkan [Trend Acquisition Pen Assignment Builder] dengan melakukan double klik pada [TR0001] trend block

dari folder [CONFIGURATION]. Panel Builder akan

terlihat seperti gambar dibawah ini :

Spesifikkan trend acquisition pens dari [Group01] seperti

berikut:

Acquisition Data

1. LIC100.SV

2. LIC100.PV

3. LIC100.MV

ketika pengaturan telah selesai, data tersebut disimpan, dari toolbar pilih [File] [Save]. Jika terjadi error, maka keluar dari [Trend Acquisition Pen Assignment Builder],

3.2.7 Confirmation of Operation With Test Function

start up test Function

dari System vies dilpilih folder [ENGPJT] [FCS0101]. Dipilih [Test Function] dari FCS yang terletak pada

Toolbar,

[Dialog] akan nampak pada window. Klik tombol [OK],

wiring operation function (Fungsi Operasi Pengkabelan),

pilih [Wiring Operation] dari [Tools] pada toolbar window [Test Function],

[Wiring Operation-DR0021] akan terlihat pada window, lalu dikonfirmasi bahwa data pada kolom [Lag]. Selain itu

19

konfirmasi bahwa data pada masing-masing kolom [Status]

berada pada kondisi ON. Jika ON terdisplay, ini

menunjukkan bahwa operasi wiring sedang berfungsi,

confirmation of operation by operation and monitoring function,

panggil kontrol window [CG0001] dari tombol masukan NAME CG0001 atau dari navigator window,

untuk melihat respon sistem, maka dapat dipanggil plate LIC001.TUN,

keluar dari Test Function, Dipilih dari toolbar [File] [Exit Test Function] dari [Test Function] Window,

akan ditunjukkan dialog box kemudian Klik tombol [OK]. Proses exit akan dimulai

20

Halaman Ini Sengaja Dikosongkan

21

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Data hasil percobaan didapatkan dengan merubah nilai PID

dengan beberapa variasi. Dengan nilai SV adalah 50% dan nilai

tersebut tetap untuk semua variasi perubahan nilai PID. Berikut

data dan grafik pada setiap variasi perubahan nilai yang nantinya

akan dibandingkan semua percobaan ke percobaan 1.

a. Percobaan 1

Data hasil percobaan dapat dilihat pada gambar 4.1. Pada

gambar tampak bahwa sistem menunjukkan respon seperti

gambar ketika nilai P, I, dan D pada nilai 100, 20, dan 0 dengan

set point 50.

Gambar 4.1 P=100 I=20 D=0

Keterangan

Garis hitam : set point

Garis biru : proccessvariable (PV)

22

Garis pink : manipulated variable (MV)

b. Percobaan 2




set point 50.

Gambar 4.2 P=200 I=20 D=0

Keterangan




c. Percobaan 3




set point 50.

23

Gambar 4.3 P=100 I=40 D=0

Keterangan




d. Percobaan 4




set point 50.

24

Gambar 4.4 P=100 I=20 D=10

Keterangan




e. Percobaan 5 (cascade)




set point 50 dan control cascade.

25

Gambar 4.5 P=100 I=20 D=0 (cascade)

Keterangan




4.2 Pembahasan

Nilai P, I, dan D terbaik pada nilai 100, 20, dan 0 dengan

set point 50. Pada gambar 4.1 telihat bahwa sistem memiliki

respon yang cepat, dan tidak terjadi overshooting maupun osilasi.

Dari hasil percobaan maka terlihat bahwa pengendali

proporsional memperngaruhi kecepatan process variable (PV)

mencapai set point (SV). Sedangkan pengendali integral

mempengaruhi lama error. Sementara pengendali derivative

mempengaruhi seberapa besar dan atau lambatnya proses tidak

merespon dengan baik terhadap perubahan keluaran pengendali.

Ketika nilai P dinaikkan maka PV semakin cepat memenuhi PV.

Sementara ketika nilai I dinaikkan maka waktu ketika error

semakin kecil. Sedangkan nilai D tetap nol menjadikan system

lebih baik karena ketika dilakukan variasi nilai D respon sistem

26

tidak menjukkan hasil yang optimal atau terjadi osilasi. Hal ini

karena respon level yang cepat terhadap waktu. Jadi dari hasil

simulasi didapat bahwa pengendali PI adalah pengendali yag

tepat pada pengendalian level.

Kendala yang dialami selama percobaan yaitu dalam

mencari nilai P, I, dan D yang tepat. Hal ini karena keterbatasan

dalam metode trial and error sehingga pratikan hanya bisa tahu

nilai P, I dan D yang optimal berdasarkan respon dari simulasi

sehingga diperlukan variasi yang lebih banyak untuk menentukan

nilai P, I dan D yang optimal. Selain itu perubahan nilai P dan I

secara signifikan mempengaruhi respon sistem. Sehingga harus

hati-hati dalam mencari nilai yang tepat. Agar respon sistem cepat

dan tidak terjadi overshooting maupun osilasi. Untuk

memperjelas perbedaan dari respon sistem terhadap nilai P, I dan

D maka sebaiknya nilai set point dirubah menjadi nol terlebih

dahulu kemudian dirubah ke nilai set point yang diharapkan.

Pengendali PID hanya sesuai pada PV yang tidak mengandung

riak (noise) - seperti temperatur sehingga pratikan harus

memahami bagaiman hubungan antara PV dengan pengendali

PID.

27

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini sebagai berikut.

1. Fungsi dari hardware DCS Centum CS 3000 Yokogawa

adalah untuk menentukan nilai P, I dan D yang paling

optimal sehingga didapat sistem denganrespon yang cepat

dan error yang kecil.

2. Sistem konfigurasi DCS Centum CS 3000 yaitu FCS,HIS

atau EWS.

3. Dasar pemrograman Centum CS 3000 adalah function

block. Function block dapat berupa pengendalian level,

temperatur dan lainnya.

4. Nilai P, I dan D yang menunjukkan hasil yang optimal

masing-masing sebesar 100, 20 dan 0 sehingga

pengendali pada level yang tepat adalah pengendali PI.

5.2 Saran

Saran untuk percobaan ini sebagai berikut.

1. Praktikan sebaiknya membuat berbagai variasi pada nilai

P, I dan D sehingga didapat hasil yang lebih optimal.

2. Sebelum merubah set point, pratikan sebaiknya

merubahnya ke nol sehingga perbedaan respon sistem

dapat teramati lebih jelas.

DAFTAR PUSTAKA

http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/365/jbptunikompp-

gdlanggajuand-18247-4-babii.pdf

http://leadwise.mediadroit.com/files/7405DCS_PLC_WP.pdf

http://digilib.its.ac.id/public/ITSUndergraduate-

137952406100609-Chapter1.pdf

LAMPIRAN

TUGAS KHUSUS

1. Macam macam Protocol

IP (Internet Protocol )

Internet Protocol (IP) adalah metode atau protocol untuk

mengirim data ke internet . Setiap komputer (biasanya di

sebut Host) dalam internet setidaknya harus mempunyai

sebuah alamat IP yang unik yang mengidentifikasikan

computer tersebut terhadap computer lainnya. IP (internet

protocol) berfungsi untuk mentransmisikan paket data dari

node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan

4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet

authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang

berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya

untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateaway yang

memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian

ke region dan kemudian ke seluruh dunia.

UDP (User Datagram Protocol)

UDP kependekan dari (User Datagram Protocol) yaitu

standar komunikasi jaringan. UDP memiliki ciri yang

berbeda dengan TCP yaitu UDP memiliki jenis koneksi

yang Connectionless oriented yaitu conneksi yang tidak

membutuhkan ACK(acknowledgment) dari destination. Dan

juga UDP memiliki sifat yang tidak reliable maksudnya

yaitu UDP sangat rentan terhadap gangguan pengiriman

data. Contoh pemakaian UDP yaitu untuk protocol email

dan contohnya lagi SMS pada hp.

TCP (Transmission Control Protocol)

TCP adalah standar komuniasi jaringan computer, sekarang

dipakai untuk standar komunikasi internet. TCP adalah

protocol yang memiliki sifat reliable maksudnya dalam

proses pengiriman data sangat terjaga dan juga bersifat

connection oriented yaitu destination tidak akan

menghentikan pengiriman datanya sebelum proses selesai

atau tuntas dengan disertai pengiriman

ACK(Acknowledment).

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) adalah

protokol yang berbasis arsitektur client/server yang dipakai

untuk memudahkan pengalokasian alamat IP dalam satu

jaringan. Sebuah jaringan lokal yang tidak menggunakan

DHCP harus memberikan alamat IP kepada semua

komputer secara manual. Jika DHCP dipasang di jaringan

lokal, maka semua komputer yang tersambung di jaringan

akan mendapatkan alamat IP secara otomatis dari server

DHCP. Selain alamat IP, banyak parameter jaringan yang

dapat diberikan oleh DHCP, seperti default gateway dan

DNS server.

HTTP (HyperText Transfer Protocol)

HTTP Singkatan dari Hypertext Transfer Protocol, yang

mana adalah suatu protokol yang digunakan oleh World

Wide Web. HTTP mendefinisikan bagaimana suatu pesan

bisa diformat dan dikirimkan dari server ke client. HTTP

juga mengatur aksi-aksi apa saja yang harus dilakukan oleh

web server dan juga web browser sebagai respon atas

perintah-perintah yang ada pada protokol HTTP ini. Sebagai

contoh, ketika Anda mengetikkan suatu alamat atau URL

pada internet browser Anda, maka sebenarnya web browser

akan mengirimkan perintah HTTP ke web server. Web

server kemudian akan menerima perintah ini dan melakukan

aktivitas sesuai dengan perintah yang diminta oleh web

browser (misalnya akses ke database, file, e-mail dan lain

sebagainya). Hasil aktivitas tadi akan dikirimkan kembali ke

web browser untuk ditampilkan kepada pengguna.

FTP (File Transfer Protocol)

File Transfer Protocol (FTP) adalah suatu protokol yang

berfungsi untuk tukar-menukar file dalam suatu network

yang menggunakan TCP koneksi bukan UDP. Dua hal yang

penting dalam FTP adalah FTP Server dan FTP Client. FTP

server adalah suatu server yang menjalankan software yang

berfungsi untuk memberikan layanan tukar menukar file

dimana server tersebut selalu siap memberikan layanan FTP

apabila mendapat permintaan (request) dari FTP client. FTP

client adalah computer yang merequest koneksi ke FTP

server untuk tujuan tukar menukar file. Setelah terhubung

dengan FTP server, maka client dapat men-download,

meng-upload, merename, men-delete, dll sesuai dengan

permission yang diberikan oleh FTP server.

2. Ratio dan Split Range Control

Rasio kontrol adalah sistem kontrol yang digunakan

untuk menjaga komposisi dari suatu proses. Contoh pada

proses pembakaran pada boiler dibutuhkan sejumlah udara

dan bahan bakar dengan komposisi atau rasio tertentu

sehingga proses pembakaran bisa terjadi optimal. Optimal

tidaknya proses pembakaran dilihat dari nilai parameter

keluaran yaitu kadar oksigen pada udara sisa pembakaran.

Split range control merupakan konfigurasi kontrol

dimana output suatu controller digunakan untuk

menggerakan lebih dari satu actuator (control valve), dengan

rentang kerja satu actuator dengan actuator lainnya

umumnya berbeda. Kegunaan split range control adalah

untuk memperbesar rentang control (valve/actuator). Untuk

lebih memahami konfigurasi split range control ini,

perhatikan gambar berikut ini.

3. PID

Pengontrol proposional memiliki keluaran yang

sebanding atau proposional dengan besarnya sinyal

kesalahan (selisih antara besaran yang di inginkan dengan

harga aktualnya). Secara lebih sederhana dapat dikatakan

bahwa keluaran pengontrol proporsional merupakan

perkalian antara konstanta proposional dengan masukannya.

Perubahan pada sinyal masukan akan segera menyebabkan

sistem secara langsung mengeluarkan output sinyal sebesar

konstanta pengalinya.

= .

Pengaruh pada sistem :

1. Menambah atau mengurangi kestabilan.

2. Dapat memperbaiki respon transien khususnya : rise time,

settling time

3. Mengurangi (bukan menghilangkan) Error steady state

Pengontrol integral berfungsi menghasilkan respon

sistem yang memiliki kesalahan keadaan stabil nol. Jika

sebuah plant tidak memiliki unsur integrator (1/s),

pengontrol proposional tidak akan mampu menjamin

keluaran system dengan kesalahan keadaan stabilnya nol.

Dengan pengontrol integral, respon sistem dapat diperbaiki,

yaitu mempunyai kesalahan keadaan stabilnya nol.

=

0


1. Menghilangkan Error Steady State

2. Respon lebih lambat (dibandingkan dengan P)

3. Dapat Menambah Ketidakstabilan (karena menambah

orde pada sistem)

Pengontrol Derivative memiliki sifat seperti halnya

suatu operasi differensial. Perubahan yang mendadak pada

masukan pengontrol, akan mengakibatkan perubahan yang

sangat besar dan cepat.

=

()


1. Memberikan efek redaman pada sistem yang berosilasi

sehingga bisa memperbesar

pemberian nilai Kp

2. Memperbaiki respon transien, karena memberikan aksi

saat ada perubahan error

3. D hanya berubah saat ada perubahan error, sehingga saat

ada error statis D tidak beraksi.Sehingga D tidak boleh

digunakan sendiri.

4. Field Bus

Fieldbus adalah sistem jaringan industri untuk kontrol

terdistribusi real-time. Ini adalah cara untuk

menghubungkan instrumen di pabrik. Karya Fieldbus pada

struktur jaringan yang biasanya memungkinkan daisy-chain,

bintang, cincin, cabang, dan topologi jaringan pohon.

Sebelumnya, komputer yang terhubung menggunakan RS-

232 (koneksi serial) dimana hanya dua perangkat bisa

berkomunikasi. Ini akan menjadi setara dengan yang

digunakan saat ini 4-20 skema komunikasi mA yang

mengharuskan setiap perangkat memiliki titik komunikasi

sendiri di tingkat controller, sedangkan fieldbus adalah

setara dengan koneksi LAN-jenis saat ini, yang

membutuhkan hanya satu titik komunikasi di tingkat

controller dan memungkinkan beberapa (ratusan) dari

analog dan digital poin untuk dihubungkan pada saat yang

sama. Hal ini mengurangi baik panjang kabel yang

dibutuhkan dan jumlah kabel yang diperlukan. Selain itu,

karena perangkat yang berkomunikasi melalui fieldbus

membutuhkan mikroprosesor, beberapa titik yang biasanya

disediakan oleh perangkat yang sama. Beberapa perangkat

fieldbus sekarang mendukung skema kontrol seperti kontrol

PID di sisi perangkat, bukan memaksa controller untuk

melakukan pemrosesan.

2412100035

Documents

Transcript of 2412100035