Flow Control Klp 2 Hampir Fix

94
PENGENDALIAN LAJU ALIR Percobaan I 1.1 Judul Percobaan Uji Linearisasi 1.2 Tujuan Instruksional Khusus Mahasiswa dapat mengetahui hubungan linear bukaan pompa terhadap laju alir. 1.3 Gambar Rangkaian Alat

Transcript of Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Page 1: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

PENGENDALIAN LAJU ALIRPercobaan I

1.1 Judul Percobaan

Uji Linearisasi

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

Mahasiswa dapat mengetahui hubungan linear bukaan pompa terhadap

laju alir.

1.3 Gambar Rangkaian Alat

Page 2: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Alat

Praktikum ini menggunakan PCT40 bench yang dilengkapi dengan

selang-selang fleksibel. PCT 40 terhubung dengan sebuah komputer melalui

koneksi USB. Pada komputer telah terinstall paket software yang dapat

digunakan untuk mengendalikan dan mengelola signal-signal yang berasal

dari semua sensor dan controller.

Mahasiswa diijinkan menggunakan fasilitas USB untuk memindahkan

file data dan gambar ke flasdisk pribadi.

1.4 Dasar Teori

Kalibrasi adalah pemeriksaan suatu instrumen terhadap standar yang

diketahui dan selanjutnya untuk mengurangi kesalahan dalam ketelitiannya.

Tujuan pengkalibrasian dari suatu alat ukur ialah untuk

memungkinkan kita memeriksa instrument terhadap standar yang diketahui

dan selanjutnya mengurangi kesalahan dalam ketelitiannya.

Kalibrasi diperlukan untuk:

Perangkat baru

Suatu perangkat setiap waktu tertentu

Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam

operasi)

Page 3: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran

yang berpotensi mengubah kalibrasi

Ketika hasil observasi dipertanyakan

Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan

keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan

besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu. Contohnya,

termometer dapat dikalibrasi sehingga kesalahan indikasi atau koreksi dapat

ditentukan dan disesuaikan (melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer

tersebut menunjukan temperatur yang sebenarnya dalam celcius pada titik-

titik tertentu di skala.

Di beberapa negara, termasuk Indonesia, terdapat direktorat metrologi

yang memiliki standar pengukuran (dalam SI dan satuan-satuan turunannya)

yang akan digunakan sebagai acuan bagi perangkat yang dikalibrasi.

Direktorat metrologi juga mendukung infrastuktur metrologi di suatu negara

(dan, seringkali, negara lain) dengan membangun rantai pengukuran dari

standar tingkat tinggi/internasional dengan perangkat yang digunakan. Hasil

kalibrasi harus disertai pernyataan“traceable uncertainity” untuk menentukan

tingkat kepercayaan yang di evaluasi dengan seksama dengan analisa

ketidakpastian.

Pada percobaan ini, kecepatan aliran air yang berasal dari pompa

peristaltik dimonitor secara terus-menerus oleh sebuah flow sensor. Dengan

cara mengatur kecepatan pompa dan dengan memperhatikan kecepatan aliran

air, maka kecepatan aliran air dari pompa peristaltik dapat dikendalikan.

Page 4: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

1.5 Langkah Kerja

Equipment set up

Pada software PCT40, pilih Section 9: Flow Control. Klik ikon untuk

menampilkan layar diagram mimic. Cocokkan hubungan selang ke semua

alat yang ada dengan gambar yang terlihat pada diagram mimic.

Klik menu Sample-Configure lalu atur data logging dilakukan secara

Automatic dengan interval 5 detik dan durasi Continuous.

Pastikan bahwa mains water supply pada kondisi off dan pressure

regulator pada posisi minimum.

Gunakan selang panjang peristaltik berdiameter 6.3 mm yang memiliki

self-sealing pada salah satu ujungnya untuk menghubungkan soket keluaran

pada SOL1 dan pompa peristaltik A. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Gunakan selang panjang peristaltik lainnya untuk menghubungkan

soket sebelum SOL1 dan pompa peristaltik B. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Pengaturan Pompa A dan B

Atur kecepatan pompa B pada 50%. Pastikan rotor pompa teraba

berputar (bergetar). Buka mains wáter supply lalu secara hati-hati tutup

penutup pompa. Jika air terlihat mengalir melalui pompa, perbesar

kecepatannya hingga 100%.

Atur pressure regulator pada laju alir maksimum (1400 mL/menit).

Atur kecepatan pompa B pada 0%

Tutup dengan hati-hati penutup pompa A dan atur pada kecepatan 50%.

Buka katub SOL1 dan pastikan air mengalir melalui pompa A.

Page 5: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Atur kecepatan pompa A pada 0%

Percobaan

Pastikan SOL1 terbuka dan atur pompa A pada 50%. Klik “GO” untuk

memulai data logging.Perhatikan laju alir F1, dan atur kecepatan pompa A

pada nilai tertentu sehingga menghasilkan laju alir, misalnya 700 mL/menit.

Jika laju alir beroscilasi terlalu banyak, yang mana juga menunjukkan

banyaknya gangguan, maka perlu dilakukan suatu filtering dengan mengatur

sub menú Options-IFD Sampling Parameter-Filter Mode menjadi

eksponential.

Pada kecepatan pompa A yang konstan, disturbance dapat diberikan

dengan cara mengatur kecepatan pompa B, misalnya 10, 20, 30, 40%, dst.

Catat waktu yang dibutuhkan dan laju air yang dihasilkan dengan cara

iniJika selesai, maka klik “STOP” untuk mengakhiri data logging.

Page 6: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

1.6 Hasil dan Pembahasan

0 20 40 60 80 100 1200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Linearisasi Pompa A

TeoriPraktek

Kecepatan Pompa A (%)

F1 (m

l/m

in)

Gambar 1. 6. 1 Uji Linearisasi Pompa A terhadap Laju Alir

0 20 40 60 80 100 1200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Linearisasi Pompa B

Secara PraktekSecara Teori

Kecepatan Pompa B (%)

F1 (m

l/m

in)

Gambar 1. 6. 2 Uji Linearisasi Pompa B terhadap Laju Alir

Page 7: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Dahlia Qadari

Uji linearisasi terhadap pompa A dan pompa B dilakuan bertujuan untuk

mengetahui besaran laju alir pada setiap perubahan kecepatan pompa yang diberikan.

Berdasarkan Gambar 1. 6. 1 dan 1. 6. 2., semakin besar kecepatan pompa yang

diberikan maka semakin besar laju alir yang dihasilkan. Akan tetapi, grafik tersebut

menunjukkan adanya penyimpangan terhadap nilai laju alir yang dihasilkan secara

teori. Laju alir yang berada di bawah nilai laju alir teori menunjukkan bahwa

kecepatan pompa sangat rendah sehingga laju alir yang masuk sangat kecil.

Begitupun sebaliknya, laju alir yang berada di atas nilai laju alir teori menunjukkan

bahwa kecepatan pompa sangat tinggi sehingga laju alir yang masuk sangat besar.

Muh. Rezki Nugroho

Uji linearisasi pada pompa A sebagai variable manipulasi (y) dengan pompa B

sebagai variabel gangguan (x), sesuai grafik menunjukkan bahwa besaran perubahan

yang diberikan dari pompa A yang bertindak memberikan manipulasi dengan besaran

perubahan yang diberikan oleh pompa B yang bertindak sebagai variable gangguan

menghasilkan laju alir yang hamper sejajar.

Berdasarkan kurva uji linearisasi diatas, semakin besar variable gangguan

pada pompa B yang diberikan maka laju alir yang dihasilkan oleh variable manipulasi

pada pompa A menimbulkan satu garis linearisasi terhadap variable gangguan. Hasil

dari garis linearisasi antara praktek dan teori tidak memiliki perubahan yang jauh.

Nurul Utami S.M

Linearisasi merupakan salah satu cara untuk mendekati system non linear

dengan system yang linear. Pada gambar diatas dapat dilihat secara jelas

perbandingan antara fungsi non linear (fx) dan fungsi hasil linearisasi. Kita dapat

melihat bahwa fungsi non linear berada pada titik yang berbeda dari hasil linearisasi.

Pendekatan system non-linear dengan linearisasi hanya akan memiliki nilai yang

Page 8: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

tepat pada titik linearisasi. Dari gambar dapat dilihat pula bahwa semakin besar

gangguan yang diberikan maka semakin besar pula laju alirnya.

Dominika Sari Hutapea

Uji linearitas bertujuan untuk mengetahui apakah dua variabel mempunyai

hubungan yang linear atau tidak secara signifikan. Uji ini biasanya digunakan sebagai

prasyarat dalam analisis korelasi atau regresi linear.Pada grafik uji linearitasi diatas

terlihat bahwa hasil praktek yang di dapat tidak memiliki perbedaan yang signifikan

dibandingkan dengan garis linearisasi secara teori dan semakin besar variable

gangguan yang diberikan maka semakin besar laju alir yang dihasilkan oleh variable

manipulasi untuk menimbulkan hubungan yang linear terhadap variable gangguan.

Desrawati Saranga

Linearisasi merupakan salah satu cara untuk mendekati system non linear

dengan system yang linear. Dari grafik diatas, dapat dilihat grafik hubungan antara

pompa A dan pompa B dengan F (kecepatan laju alir). Dari grafik tersebut terlihat

semakin tinggi ganguan yang diberikan maka laju alir akan semakin besar.

Ferniyanti

Dari grafik Uji Linearisasi dapat dilihat bahwa pengaruh pompa A dan pompa

B terhadap Flowrate(Laju alir) berbanding lurus, dimana semakin besar gangguan

pompa yang diberikan maka semakin besar laju alirnya. Tetapi bila dibandingkan

antara fungsi non linear (fx) dan fungsi hasil linearisasi terlihat bahwa fungsi non

linear berada pada titik yang berbeda dari hasil linearisasi, tetapi perbedaannya tidak

terlalu signifikan.

Pada proses ini pompa A sebagai manipulasi yang merupakan besaran yang

dikendalikan untuk mendapatkan nilai control yang diinginkan (set point) sedangkan

pompa B sebagai disturbance (gangguan).

Page 9: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

1.7 Kesimpulan

Semakin besar kecepatan pompa yang diberikan, maka laju alir yang

dihasilkan cenderung semakin besar.

Page 10: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Percobaan II

2.1 Judul Percobaan

Operasi Manual

2.2 Tujuan Instruksional Khusus

Dapat mengetahui penyimpangan yang terjadi akibat adanya variasi

variabel gangguan pada saat operasi tanpa pengendali.

2.3 Gambar Rangkaian Alat

Alat

Praktikum ini menggunakan PCT40 bench yang dilengkapi dengan

selang-selang fleksibel. PCT 40 terhubung dengan sebuah komputer melalui

koneksi USB. Pada komputer telah terinstall paket software yang dapat

digunakan untuk mengendalikan dan mengelola signal-signal yang berasal

dari semua sensor dan controller.

Mahasiswa diijinkan menggunakan fasilitas USB untuk memindahkan

file data dan gambar ke flasdisk pribadi.

2.4 Dasar Teori

Pada percobaan ini, kecepatan aliran air yang berasal dari pompa

peristaltik dimonitor secara terus-menerus oleh sebuah flow sensor. Dengan

Page 11: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

cara mengatur kecepatan pompa dan dengan memperhatikan kecepatan

aliran air, maka kecepatan aliran air dari pompa peristaltik dapat

dikendalikan.

Pengendalian secara manual adalah suatu cara pengendalian dimana

perbaikan penyimpangan dari harga yang diinginkan dilakukan oleh

manusia.

Pengendalian secara manual selain melelahkan juga membosankan

karena membutuhkan perhatian yang terus menerus pada semua instrumen

untuk menjamin kondisi operasi tetap aman. Untuk memudahkan

pengendalian cara ini ditambahkan sinyal peringatan (alarm) untuk

mengingatkan operator tindakan yang harus dilakukan bila ada

penyimpangan.

Sedang pada sistem pengendalian otomatis sebagai pengendali dan

elemen pengendali akhir adalah alat-alat yang ditambahkan pada sistem

pengendalian tersebut sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan

intervensi manusia dalam proses pengendaliannya. Dalam sistem

pengendalian otomatis untuk menjaga kehandalan dan keamanan operasi

harns dilengkapi dengan suatu perubah (switch) untuk mengalihkannya ke

sistem pengendalian secara manual bila terjadi kegagalan dalam sistem

pengendalian otomatis. Selain itu sebelum suatu sistem pengedalian otomotis

dijalankan terlebih dahulu harus dipastikan bahwa pengendalian peralatan

tersebut secara manual sama baiknya dengan secara otomatis. Pada sistem

pengendalian otomatis, satu sistem pengendalian dapat dirangkai dengan

yang lainnya dengan cara cascade dan dihubungkan dengan sistem

interlock/shutdown device yang dapat menghentikan operasi pabrik jika ada

nilai di luar rentang operasi yang diijinkan. Adanya sistem interlock dapat

menjamin prosedur penghentian operasi peralatan berjalan dengan aman.

Page 12: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

2.5 Langkah Kerja

Equipment set up

Pada software PCT40, pilih Section 9: Flow Control. Klik ikon untuk

menampilkan layar diagram mimic. Cocokkan hubungan selang ke semua

alat yang ada dengan gambar yang terlihat pada diagram mimic.

Klik menu Sample-Configure lalu atur data logging dilakukan secara

Automatic dengan interval 5 detik dan durasi Continuous.

Pastikan bahwa mains water supply pada kondisi off dan pressure

regulator pada posisi minimum.

Gunakan selang panjang peristaltik berdiameter 6.3 mm yang memiliki

self-sealing pada salah satu ujungnya untuk menghubungkan soket keluaran

pada SOL1 dan pompa peristaltik A. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Gunakan selang panjang peristaltik lainnya untuk menghubungkan

soket sebelum SOL1 dan pompa peristaltik B. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Pengaturan Pompa A dan B

Atur kecepatan pompa B pada 50%. Pastikan rotor pompa teraba

berputar (bergetar). Buka mains wáter supply lalu secara hati-hati tutup

penutup pompa. Jika air terlihat mengalir melalui pompa, perbesar

kecepatannya hingga 100%.

Atur pressure regulator pada laju alir maksimum (1400 mL/menit).

Atur kecepatan pompa B pada 0%

Tutup dengan hati-hati penutup pompa A dan atur pada kecepatan 50%.

Buka katub SOL1 dan pastikan air mengalir melalui pompa A.

Page 13: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Atur kecepatan pompa A pada 0%

Percobaan

Pastikan SOL1 terbuka dan atur pompa A pada 50%. Klik “GO” untuk

memulai data logging.

Perhatikan laju alir F1, dan atur kecepatan pompa A pada nilai tertentu

sehingga menghasilkan laju alir, misalnya 700 mL/menit.

Jika laju alir beroscilasi terlalu banyak, yang mana juga menunjukkan

banyaknya gangguan, maka perlu dilakukan suatu filtering dengan mengatur

sub menú Options-IFD Sampling Parameter-Filter Mode menjadi

eksponential.

Pada kecepatan pompa A yang konstan, disturbance dapat diberikan

dengan cara mengatur kecepatan pompa B, misalnya 10, 20, 30, 40%, dst.

Catat waktu yang dibutuhkan dan laju air yang dihasilkan dengan cara

iniJika selesai, maka klik “STOP” untuk mengakhiri data logging.

Page 14: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

2.6 Hasil dan Pembahasan

10 60 110 160 210 260400

600

800

1000

1200

1400

1600

Kurva Hubungan Waktu Vs Laju Alir dengan Berbagai Variabel Gangguan Pada Kondisi Tanpa Pengendali

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

Waktu (detik)

F1 (ml/min)

Gambar 2. 6. 1 Kurva Hubungan Waktu Vs Laju Laju Alir dengan Berbagai

VariabelGangguan Pada Kondisi Tanpa Pengendali (Pompa A =

50%)

Dahlia Qadari

Pada Gambar 2. 6. 1., terlihat bahwa pada penetapan kecepatan pompa A

(variable manipulasi) sebesar 50% dan pemberian berbagai variabel gangguan,

respon yang dihasilkan terhadap setiap variasi variable gangguan yaitu semakin besar

gangguan yang diberikan, maka semakin besar pula respon keluaran yang dihasilkan.

Sehingga error yang dihasilkan semakin besar pula. Hal ini terjadi karena operasi

dilakukan secara manual atau tanpa pengendali, yang artinya kecepatan pompa A

Page 15: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

(variable manipulasi) diatur oleh operator. Pada operasi ini, operator menetapkan

kecepatan pompa A sebesar 50% terhadap seluruh variasi gangguan sehingga tidak

terjadi pengendalian yang optimal. Untuk operasi manual, operator harus mengatur

kecepatan pompa A, jika laju alir yang dihasilkan dari variable gangguan semakin

besar maka pompa A harus diatur sedemikian rupa agar laju alir yang diinginkan

tercapai.

Muh. Rezki Nugroho :

Pada operasi manual ini, operator menetapkan kecepatan pompa A (variable

manipulasi) sebesar 50 % dengan memberikan variasi variable gangguan. Respon

yang dihasilkan terhadap masing – masing variasi variable gangguan adalah semakin

besar variasi gangguan yang diberikan oleh pompa B (variable gangguan) terhadap

pompa A (variable manipulasi) maka respon keluaran yang dihasilkan akan semakin

besar pula. Error yang dihasilkan akan besar pula. Berdasarkan operasi yang

dilakukan secara manual, dengan maksud operator tetap memberikan kecepatan

pompa A (varibel manipulasi) sebesar 50% tanpa perubahan, dan pompa B (variable

gangguan) operator memberikan variasi gangguan menghasilkan pengendalian tidak

berjalan optimal. Sehingga pada operasi manual ini operator harus mengatur

kecepatan pompa A, sesuai dengan laju alir dari variable gangguan yang dihasilkan

agar pengendalian pada laju alir sesuai dengan yang diinginkan.

Nurul Utami S.M

Gambar diatas merupakan kurva hubungan antara waktu dan laju alir.

Manipulated variabelnya yaitu pompa A dan distrurbance variabelnya adalah pompa

B. Manipulated variable ditetapkan kecepatan pompa A sebesar 50 % sedangkan

pompa B merupakan disturbance variable dengan variasi, 0%-100 %

Dari gambar dapat dinyatakan bahwa pada gangguan 0% dan 10 % tidak

menimbulkan osilasi yang signifikan. Overshoot juga tidak terlihat. Hal ini

Page 16: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

disebabkan karena pada gangguan 0% dan 10% kemungkinan kecepatan pompa

belum terlalu besar sehingga tidak menimbulkan osilasi.

Dari grafik diatas dapat juga dilihat bahwa semakin besar gangguan yang

diberikan maka semakin banyak osilasinya. Akan tetapi pada gangguan 100% dapat

dilihat tidak terjadi osilasi. Hal ini disebabkan karena bukaan pompa pada 100 %

dapat dikatakan full sehingga tidak terjadi osilasi. Selain itu semakin besar gangguan

yang dibrikan pada pompa B maka semakin besar pula laju alirnya.

Dominika Sari Hutapea

Kecepatan pompa A ( Variable manipulasi ) sebesar 50% yang tetap dan

mendapatkan gangguan yang bervariasi. Pada grafik operasi manual di atas terlihat

kurva hubungan t vs F dengan berbagai variabel gangguan dengan variabel

manipulasi tetap. Semakin tinggi nilai F maka garis yang terlihat semakin proposional

terlihat pada nilai 100% yang artinya semakin besar gangguan yang diberikan, maka

semakin besar pula respon keluaran yang dihasilkan.

Pada operasi ini, operator menetapkan kecepatan pompa A sebesar 50%

terhadap seluruh variasi gangguan sehingga tidak terjadi pengendalian yang optimal.

Untuk operasi manual, operator harus mengatur kecepatan pompa A, jika laju alir

yang dihasilkan dari variable gangguan semakin besar maka pompa A harus diatur

sedemikian rupa agar laju alir yang diinginkan tercapai.

Desrawati Saranga

Grafik diatas merupakan kurva hubungan antara waktu dan laju alir. Manipulated

variabelnya yaitu pompa A dan distrurbance variabelnya adalah pompa B.

Manipulated variable ditetapkan kecepatan pompa A sebesar 50 % sedangkan pompa

B merupakan disturbance variable dengan variasi, 0%-100 %. Dari gambar dapat

dinyatakan bahwa pada gangguan 0% dan 10 % tidak menimbulkan osilasi yang

signifikan. Darigrafik juga terlihat garis kesetimbangannya tidak menjahui garis set

point. Hal ini disebabkan karena pada gangguan 0% dan 10% kemungkinan

Page 17: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

kecepatan pompa belum terlalu besar sehingga tidak menimbulkan osilasi. Dari grafik

diatas dapat juga dilihat bahwa semakin besar gangguan yang diberikan maka

semakin banyak osilasinya dan garis kesetimbangannya menjahui setpoit. Akan tetapi

pada gangguan 100% dapat dilihat tidak terjadi osilasi. Hal ini disebabkan karena

bukaan pompa pada 100 % dapat dikatakan full sehingga tidak terjadi osilasi.

Ferniyanti

Gambar 2. 6. 1., merupakan kurva hubungan antara waktu dan Laju alir (F),

dimana pompa A sebagai manipulated variabelnya dengan kecepatan pompa sebesar

50% sedangkan pompa B sebagai disturbance variable dengan variasi gangguan 0 %

- 100 %. Semakin besar gangguan yang diberikan pada pompa B maka semakin besar

pula laju alir yang dihasilkan.

Dari gambar dapat dilihat bahwa gangguan yang kecil tidak menimbulkan

osilasi yang signifikan yang terjadi pada gangguan 0 dan 10 %, begitupula untuk

overshoot juga tidak terlihat, hal ini mungkin disebabkan karna kecepatan pompa

belum terlalu besar sehingga tidak menimbulkan osilasi pada gangguan 0 dan 10 %.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin besar gangguan yang diberikan

maka semakin banyak osilasinya, tetapi pada gangguan 100% tidak terjadi osilasi

yang disebabkan bukaan pompa full pada gangguan 100% sehingga tidak terjadi

osilasi.

2.7 Kesimpulan

Pada operasi manual atau tanpa pengendali, semakin besar gangguan yang

diberikan maka error yang dihasilkan juga semakin besar.

Page 18: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Percobaan III

3.1 Judul Percobaan

Pengendalian Laju Alir dengan P-Controller

3.2 Tujuan Instruksional Khusus

Mahasiswa dapat mengendalikan laju alir air secara otomatis

menggunakan P-Controller dan mengetahui pengaruh nilai Proportional

Bandterhadap respon yang diberikan.oleh P-Controller.

3.3 Gambar Rangkaian Alat

Alat

Praktikum ini menggunakan PCT40 bench yang dilengkapi dengan

selang-selang fleksibel. PCT 40 terhubung dengan sebuah komputer melalui

koneksi USB. Pada komputer telah terinstall paket software yang dapat

digunakan untuk mengendalikan dan mengelola signal-signal yang berasal

dari semua sensor dan controller.

Mahasiswa diijinkan menggunakan fasilitas USB untuk memindahkan

file data dan gambar ke flasdisk pribadi.

Page 19: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

3.4 Dasar Teori

Sistem pengendalian proses merupakan faktor yang sangat

menentukan dalam menjamin tingkat keberhasilan proses. Dengan unit

pengendali yang kuat maka proses dapat dijalankan pada kondisi optimalnya

dengan cara merejeksi/menolak segala macam gangguan seperti fluktuasi

laju aliran umpan, suhu, aliran pendingin, ataupun gangguan lain yang tidak

terprediksi.

Marlin menyebutkan bahwa pengendalian proses memberikan

kontribusi yang penting dalam safety, perlindungan lingkungan (menekan

polusi/emisi bahan berbahaya), perlindungan peralatan terutama dari over

capacity/over heated, operasi pabrik yang lancar, menjamin kualitas produk,

menjaga operasional pabrik pada keuntungan maksimumnya, dan berguna

dalam monitoring dan diagnose proses (Marlin, 1995).

Dalam industrik kita mengenal setidaknya ada dua jenis sistem

pengendali yang bekerja secara konvensional yaitu sistem pengendali umpan

balik (Feedback Control) dan sistem pengendali umpan depan (Feedforward

Control). Sistem pengendali umpan balik akan bekerja berdasarkan tingkat

kesalahan yang terjadi pada produk yang dimonitor/dikontrol besarnya.

Artinya jika variable yang dikontrol nilainya (di-set) mengalami perubahan

(error) maka sistem pengendali ini akan bekerja memanipulasi input

pasangannya (mengubah besarnya) sehingga nilai variabel yang dikontrol

sebagai output akan sama dengan nilai yang diset (ditetapkan besarnya)

Kontroler proporsional memiliki keluaran yang sebanding/proposional

dengan besar dari sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan

dengan harga aktual). Secara lebih sederhana dapat dikatakan, bahwa

keluaran kontroler proporsional merupakan perkalian antara konstanta

Page 20: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

proporsional dengan error. Perubahan pada sinyal masukan akan segera

menyebabkan sistem secara langsung mengubah keluaran sebesar konstanta

pengali.

Berikut ini merupakan ketentuan-ketentuan kontroler proporsional

yang perlu diperhatikan saat diterapkan pada suatu sistem, antara lain:

1. Jika nilai Kp kecil, kontroler proporsional hanya mampu melakukan

koreksi kesalahan yang kecil, sehingga akan menghasilkan respon

sistem yang lambat.

2. Jika nilai Kp dinaikkan, respon sistem menunjukkan semakin cepat

mencapai keadaan mantap. Namun jika nilai Kp diperbesar sehingga

mencapai harga yang berlebihan, akan mengakibatkan sistem bekerja

tidak stabil, atau respon sistem akan berosilasi.

Pengendali Proporsional menghasilkan keluaran sebanding dengan

masukan. Faktor penguatan proporsional (Kp) diuraikan sebagai hambatan

Rf didalam rangkaian umpan balik dari terminal keluaran ke terminal

masukan pada Op-Amp.

Pada percobaan ini, kecepatan aliran air yang berasal dari pompa

peristaltik dimonitor secara terus-menerus oleh sebuah flow sensor yang

akan mengirimkan signal hasil pembacaannya ke PID controller pada

software. PID contoller kemudian mengatur kecepatan pompa sedemikian

rupa sehingga kecepatan aliran air menuju nilai yang diinginkan.

Page 21: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

3.5 Langkah Kerja

Equipment set up

Pada software PCT40, pilih Section 9: Flow Control. Klik ikon

untuk menampilkan layar diagram mimic. Cocokkan hubungan selang ke

semua alat yang ada dengan gambar yang terlihat pada diagram mimic.

Klik menu Sample-Configure lalu atur data logging dilakukan secara

Automatic dengan interval 1 detik dan durasi Continuous.

Pastikan bahwa mains water supply pada kondisi off dan pressure

regulator pada posisi minimum.

Gunakan selang panjang peristaltik berdiameter 6.3 mm yang memiliki

self-sealing pada salah satu ujungnya untuk menghubungkan soket keluaran

pada SOL1 dan pompa peristaltik A. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Gunakan selang panjang peristaltik lainnya untuk menghubungkan

soket sebelum SOL1 dan pompa peristaltik B. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Pengaturan Pompa A dan B

Atur kecepatan pompa B pada 50%. Pastikan rotor pompa teraba

berputar (bergetar). Buka mains wáter supplylalu secara hati-hati tutup

penutup pompa. Jika air terlihat mengalir melalui pompa, perbesar

kecepatannya hingga 100%.

Atur pressure regulator pada laju alir maksimum (1400 mL/menit).

Atur kecepatan pompa B pada 0%

Page 22: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Tutup dengan hati-hati penutup pompa A dan atur pada kecepatan 50%.

Buka katub SOL1 dan pastikan air mengalir melalui pompa A.

Atur kecepatan pompa A pada 0%

Percobaan dengan P-controller

Pastikan SOL1 terbuka dan atur pompa B pada 0%. Klik “PID”pada

pompa A dan pilih mode operasi Manual serta atur kecepatan pompa A pada

50%. Berikan pula nilai awal setpoint, P, I, dan D masing-masing

700mL/menit, 5%, 0, dan 0.

Klik “Apply” dan “GO” untuk memulai data logging.

Perhatikan laju alir F1, dan tunggu sampai menunjukkan angka yang

konstan.

Disturbance dapat diberikan dengan cara mengatur kecepatan pompa B,

misalnya 10, 20, 30, 40%, dst. Catat waktu yang dibutuhkan dan laju air

yang dihasilkan dengan cara ini

Jika laju alir beroscilasi terlalu banyak, yang mana juga menunjukkan

banyaknya gangguan, maka perlu dilakukan suatu filtering dengan mengatur

sub menú Options-IFD Sampling Parameter-Filter Mode menjadi

eksponential.Jika selesai, maka klik “STOP” untuk mengakhiri data logging.

Page 23: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

3. 6 Hasil dan Pembahasan

a. Respon pengendali P-Contoller pada PB = 5 %

0 50 100 150 200 250400

600

800

1000

1200

1400

1600Respon Pengendali P-Controller pada PB = 5%

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (ml

/min)

Gambar 3. 6. 1 Respon Pengendali P-Controller (PB=5%; Set Point= 600 ml/min)

Page 24: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

b. Respon pengendali P-Controller pada PB = 10%

Gambar 3. 6. 2 Respon Pengendali P-Controller (PB=10%; Set Point= 600 ml/min)

0 50 100 150 200 250400

600

800

1000

1200

1400

1600Respon Pengendali P-Controller pada PB = 10%

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (ml

/min)

Page 25: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

c. Respon pengendali P-Controller pada PB = 25%

Gambar 3. 6. 2 Respon Pengendali P-Controller (PB=25%; Set Point= 600 ml/min)

0 50 100 150 200 250500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500Respon Pengendali P-Controller pada PB = 25%

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (ml/

min)

Page 26: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

d. Respon pengendali P-Controller pada PB = 50%

Gambar 3. 6. 2 Respon Pengendali P-Controller (PB=50%; Set Point= 600 ml/min)

0 50 100 150 200 250500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

Respon Pengendali P-Controller pada PB = 50%

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (m

l/min)

Page 27: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

e. Respon pengendali P-Controller pada PB = 100%

Gambar 3. 6. 2 Respon Pengendali P-Controller (PB=10%; Set Point= 600 ml/min)

Dahlia Qadari

0 50 100 150 200 250600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

Respon Pengendali P-Controller pada PB = 100%

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (ml

/min)

Page 28: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Variasi nilai parameter proportional band (PB) yakni 5%, 10%, 25%, 50% dan

100%, maka dilakukan evaluasi kurva respon pengendalian berdasarkan offset,

overshoot, dan kestabilan dari setiap kurva respon pengendali P-Controller di atas.

Dari kelima kurva tersebut dalam setiap variasi PB, semakin besar gangguan

yang diberikan maka offsetnya semakin besar. Offset berarti pengendali

mempertahankan nilai variable proses pada suatu harga yang berbeda dengan

setpoint. Sehingga pengendali proporsional hanya dapat digunakan untuk proses yang

dapat menerima offset. Akan tetapi berdasarkan jumlah osilasi dan overshootnya,

semakin besar gangguan yang diberikan maka respon semakin stabil. Seperti pada

gangguan 100% dari setiap kurva, offset yang ditimbulkan besar, tetapi overshoot dan

jumlah osilasinya sedikit sehingga lebih stabil dibandingkan gangguan yang lebih

rendah.

Sehingga dari seluruh kurva, semakin besar PB maka overshoot dan jumlah

osilasi semakin berkurang yang mengakibatkan respon semakin stabil. Namun,

semakin besar nilai PB, maka semakinbesar offset yang terjadi.

Muh. Rezki Nugroho

Berdasarkan masing – masing kurva variasi nilai PB, dapat disimpulkan bahwa

semakin besar gangguan yang diberikan dari pompa B maka offset yang dihasilkan

semakin besar. Offset merupakan pengendali mempertahankan nilai variable proses

pada suatu harga yang berbeda dengan setpoint. Offset muncul dalam usaha

pengendali mempertahankan keseimbangan massa dan/atau energi. Sehingga

pengendali proporsional hanya dapat digunakan untuk proses yang dapat menerima

offset.

Jumlah osilasi dan kestabilan terlihat dengan semakin besarnya nilai gangguan

atau dengan kata lain pada gangguan yang diberikan sebesar 100%, dari masing –

masing kurva terlihat osilasi yang dihasilkan jumlahnya sedikit, sehingga

kestabilannya lebih baik dibandingkan dengan gangguan yang diberikan lebih rendah.

Page 29: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Disimpulkan dari seluruh kurva diatas bahwa semakin besar nilai PB, maka

overshoot, dan jumlah osilasi berkurang sehingga menghasilkan respon yang stabil,

namun offset yang dihasilkan respon setiapmasing - masing nilai PB terhadap

gangguan yang sama tidak ada perubahan.

Nurul Utami S.M

Proporsional adalah persen perubahan signal kendali sebanding dengan  persen

perubahan signal pengukuran. Dengan kata lain signal kendali merupakan kelipatan

signal pengukuran. Respon proporsional merupakan dasar pengendali PID.

Pemakaian pengendali proporsional selalu menghasilkan offset. Offset berarti

pengendali mempertahankan nilai variable proses pada suatu harga yang  berbeda

dengan  setpoint. Offset muncul dalam usaha pengendali mempertahankan

keseimbangan massa dan/atau energi. Pengendali proporsional hanya dapat

digunakan untuk proses yang dapat menerima offset. Dalam praktikum ini terdapat 5

variasi proporsional band yaitu 5 %, 10%, 25%,50% dan 100%

PB = 5 %

Pada proportional band 5% pada gambar dapat dilihat bahwa pada gangguan

20% dan 40% respon terlihat cepat akan tetapi offset yang dihasilkan kecil

akan tetapi perioda osilasi pada disturbance 20% dan 40 % lama dan memiliki

jumlah osilasi yang banyak. Sedangkan jika diberikan gangguan pada 60%, 80

% dan 100% terjadi respon yang cepat, overshoot yang besar, offset yang

besar akan tetapi jumlah perioda osilasi kecil.

PB= 10 %

Pada proportional band 10 % pada gambar dapat dilihat bahwa respon pada

masing-masing gangguan lambat, overshoot dan offset semakin besar apabila

gangguan semakin besar pula. Jumlah perioda osilasi pada gangguan 20% dan

40% semakin berkurang dibandingkan dengan PB=5 %

PB =25 %

Page 30: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Pada PB=25 % pada gambar dapat dilihat bahwa respon lambat untuk masing-

masing gangguan yang telah diberikan. Overshoot semakin besar apabila

gangguan yag diberikan juga besar. Artinya overshoot dan gangguan

berbanding lurus. Offset yang dihasilkan juga besar jika gangguan diperbesar.

Jumlah osilasi semakin berkurang jika PB nya diperbesar.

PB = 50 %

Pada PB= 50 % dapat dilihat bahwa respon lambat, overshoot besar, offset

besar. Artinya overshoot dan offset berbanding lurus dengan gangguan/

disturbance variable. Semakin besar PB yang diberikan pada suatu system

maka semakin kecil jumlah perioda osilasi yang dihasilkan.

PB=100%

Sama saja dengan variasi PB lainnya yang menunjukkan bahwa semakin besar

gangguan maka semakin besar offset dan overshootnya. Jumlah perioda

osilasi yang dihasilkan semakin kecil apabila nilai dari proportional band

diperbesar.

Dominika Sari Hutapea

Sebuah sistem kontrol proporsional adalah jenis sistem kontrol umpan balik

linear .Kontroler proporsional memiliki keluaran yang sebanding/proposional dengan

besar dari sinyal kesalahan (selisih antara besaran yang diinginkan dengan harga

aktual). Secara lebih sederhana dapat dikatakan, bahwa keluaran kontroler

proporsional merupakan perkalian antara konstanta proporsional dengan error.

Perubahan pada sinyal masukan akan segera menyebabkan sistem secara langsung

mengubah keluaran sebesar konstanta pengali. Pengendali Proporsional menghasilkan

keluaran sebanding dengan masukan.

Variasi nilai parameter proportional band (PB) yakni 5%, 10%, 25%, 50%

dan 100%, maka dilakukan evaluasi kurva respon pengendalian berdasarkan offset,

overshoot, dan kestabilan dari setiap kurva di atas.

Page 31: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Pada grafik diatas dengan PB 5 %, 10%, 25%, 50% dan 100% mempunyai

nilai yang semakin besar gangguan yang diberikan maka semakin besar pula nilai

offsetnya.

Pengendali proporsional hanya dapat digunakan untuk proses yang dapat

menerima offset.Tetapi berdasarkan jumlah osilasi dan overshootnya, semakin besar

gangguan yang diberikan maka respon semakin stabil. Seperti pada gangguan 100%

dari setiap kurva, offset yang ditimbulkan besar, tetapi overshoot dan jumlah

osilasinya sedikit sehingga lebih stabil dibandingkan gangguan yang lebih rendah.

Hasilnya , semakin besar Proposional Bandnya maka overshoot dan jumlah

osilasi semakin berkurang yang mengakibatkan respon semakin stabil.

Desrawati Saranga

Proporsional adalah persen perubahan signal kendali sebanding dengan

persen perubahan signal pengukuran. Dengan kata lain signal kendali merupakan

kelipatan signal pengukuran. Respon proporsional merupakan dasar pengendali PID.

Dalam praktikum ini terdapat 5 variasi proporsional band yaitu 5 %, 10%, 25%,50%

dan 100%

PB = 5 %

Pada proportional band 5% pada gambar dapat dilihat bahwa pada gangguan

20% dan 40% respon terlihat cepat akan tetapi offset yang dihasilkan kecil.

Sedangkan jika diberikan gangguan pada 60%, 80 % dan 100% terjadi respon

yang cepat, overshoot yang besar, offset yang besar akan tetapi jumlah

perioda osilasi kecil.

PB= 10 %

Pada proportional band 10 % pada gambar dapat dilihat bahwa respon pada

masing-masing gangguan lambat, overshoot dan offset semakin besar apabila

gangguan semakin besar pula. Semakin besar gangguan yang diberikan maka

garis kesetibangannya akan menjahui set point.

PB =25 %

Page 32: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Pada PB=25 % hamper sama dengan PB 5% dengan PB 10. pada gambar

dapat dilihat bahwa respon lambat untuk masing-masing gangguan yang telah

diberikan. Overshoot semakin besar apabila gangguan yag diberikan juga

besar. Artinya overshoot dan gangguan berbanding lurus. Hanya semakin

tinggi nilainya maka waktu yang di butuhkan untuk mencapai nilainya

berbeda-beda. Jumlah osilasi semakin berkurang jika PB nya diperbesar.

PB = 50 %

Pada PB= 50 % dapat dilihat bahwa respon lambat, overshoot besar, offset

besar. Artinya overshoot dan offset berbanding lurus dengan gangguan/

disturbance variable. Semakin besar PB yang diberikan pada suatu system

maka semakin kecil jumlah perioda osilasi yang dihasilkan.

PB=100%

Sama saja dengan variasi PB lainnya yang menunjukkan bahwa semakin besar

gangguan maka semakin besar offset dan overshootnya. Jumlah perioda

osilasi yang dihasilkan semakin kecil apabila nilai dari proportional band

diperbesar.

FerniyantiPada percobaan ini kita melakukan pengendalian Proportional Band (PB)

terhadap offset pada mode pengendalian proses, dimana Proporsional adalah

persen perubahan signal kendali sebanding dengan  persen perubahan signal

pengukuran. Dengan kata lain signal kendali merupakan kelipatan signal

pengukuran. Respon proporsional merupakan dasar pengendali PID. Pemakaian

pengendali proporsional selalu menghasilkan offset. Offset berarti pengendali

mempertahankan nilai variable proses pada suatu harga yang  berbeda dengan

setpoint. Offset muncul dalam usaha pengendali mempertahankan keseimbangan

massa dan/atau energi. Pengendali proporsional hanya dapat digunakan untuk

proses yang dapat menerima offset. Proportional Band (PB) pada dasarnya

menunjukkan persentasi rentang variable proses yang dapat dikendalikan atau

Page 33: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

range error maksimum sebagai masukan pengendali yang dapat menyebabkan

pengendali memberikan keluaran dengan range maksimum.

Dalam praktikum ini terdapat 5 variasi proporsional band yaitu 5 %, 10%,

25%,50% dan 100%

a. PB = 5 %

Untuk gambar PB 5% dapat dilihat bahwa pada gangguan 20 % dan 40 % terjadi

respon yang cepat dan menghasilkan offset yang kecil, tetapi jumlah osilasi yang

dihasilkan banyak. Sedangkan semakin tinggi gangguan menghasilkan respon

yang cepat, overshoot yang besar dan jumlah periode osilasi kecil hal ini dapat

terlihat pada gangguan 60%, 80% dan 100%.

b. PB = 10 %

Untuk proportional band 10% dari gambar dapat dilihat bahwa respon pada

masing-masing gangguan lambat, tetapi untuk overshoot dan offset semakin besar

apabila gangguan semakin besar pula.

c. PB = 25 %

Pada gambar Proportional band 25 % dapat dilihat bahwa respo gn yang

dihasilkan lambat untuk masing-masing gangguan, sedangkan untuk overshoot

dan offset semakin besar jika gangguan yang diberikan semakin besar pula, tetapi

osilasi berkurang dengan meningkatnya gangguan.

d. PB = 50 %

Untuk proportional band 50% dari gambar dapat dilihat bahwa respon pada

masing-masing gangguan lambat, tetapi untuk overshoot dan offset besar apabila

gangguan semakin besar pula artinya overshoot dan offset berbanding lurus

dengan gangguan/ disturbance variable.

e. PB = 100 %

Untuk PB 100 % hamper sam dengan Proportional band yang laiinya yang

menunjukkan bahwa semakin besar gangguan maka offset dan overshoot yang

Page 34: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

dihasilkan akan semakin besar pula. Sedangkan semakin besar PB yang diberikan

pada suatu system maka semakin kecil jumlah perioda osilasi yang dihasilkan.

3.7 Kesimpulan

Pengendali proportional merupakan pengendali yang sangat sederhana dan

bersifat kontinyu serta merupakan pengendali yang menghasilkan offset.

Semakin besar nilai proportional band (PB) yang diberikan maka semakin

besar offset yang ditimbulkan.

Semakin besar proportional band (PB) yang diberikan maka semakin kecil

jumlah osilasi yang didapatkan sehingga respon cenderung stabil.

Semakin besar variabel gangguan yang diberikan maka offset yang dihasilkan

juga semakin besar.

Percobaan IV

4.1 Judul Percobaan

Page 35: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Optimasi parameter pengendali P,I,D controller

4.2 Tujuan Instruksional Khusus

Mahasiswa dapat menentukan nilai-nilai optimum dari Propotional

Band (PB), Integral Time (Ti) dan Derivatif Time (Td) melalui proses

optimasi.

4.3 Gambar Rangkaian Alat

4.5 Alat

Praktikum ini menggunakan PCT40 bench yang dilengkapi dengan

selang-selang fleksibel. PCT 40 terhubung dengan sebuah komputer melalui

koneksi USB. Pada komputer telah terinstall paket software yang dapat

digunakan untuk mengendalikan dan mengelola signal-signal yang berasal

dari semua sensor dan controller.

Mahasiswa diijinkan menggunakan fasilitas USB untuk memindahkan

file data dan gambar ke flasdisk pribadi.

4.4 Dasar Teori

Page 36: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Sistem Kontrol PID( Proportional–Integral–Derivative controller )

merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi

dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut ( Feed back ).

Sistem kontrol PID terdiri dari tiga buah cara pengaturan yaitu kontrol

P (Proportional), D (Derivative) dan I (Integral), dengan masing-masing

memiliki kelebihan dan kekurangan. Dalam implementasinya masing-masing

cara dapat bekerja sendiri maupun gabungan diantaranya. Dalam perancangan

sistem kontrol PID yang perlu dilakukan adalah mengatur parameter P, I atau

D agar tanggapan sinyal keluaran system terhadap masukan tertentu

sebagaimana yang diinginkan.

Pengendali PID (Proporsional – Integral – Turunan) masih banyak

digunakanuntuk mengontrol plant-plant pada proses industri. Pengendali PID

dipilih karenakesederhanaan struktur dan kehandalannya sehingga

dapatbekerja dalam jangkauandaerah operasi yang luas.Dalam

merancangpengendali PID, ada 3 parameter yang harus diatur.Parameter-

parameter tersebut adalah : PB (Konstanta Proporsional), Ki

(KonstantaIntegral), dan Kd (Konstanta Turunan). Untuk menentukan

parameter-parametertersebut dengan tepat, maka diperlukan suatu proses yang

dikenal dengan nama penalaan (tuning).

Ada beberapa metode penalaan yang dapat digunakan, salah satu

diantaranyaadalah metode Zieger-Nichols. Metode Zieger-Nichols

digunakansecara luas untukmenala plant. Akan tetapi, metode Zieger-Nichols

kurang efektif jika digunakanuntuk menala sistem dengan parameter yang

berubah-ubah. Di samping itu, jikadigunakan metode Zieger-Nichols maka

respon sistem terhadap masukan step harusdiketahui terlebih dahulu atau

harus ditentukan penguatan dan periode kritis yangmenyebabkan sistem

berosilasi terus menerus.Selain metode Zieger-Nichols, ada metode lain yang

dapat digunakan, yaitumetode berdasarkan logika fuzzy (fuzzy logic).

Pengendali berdasarkan logika fuzzy 2mempunyai banyak kelebihan,

Page 37: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

diantaranya adalah kemampuan untuk mengendalikansistem dengan persaman

matematis yang tidak diketahui secara pasti. Di samping itu,pengendali logika

fuzzy juga dapat menyertakan kepakaran seseorang untukmengendalikan

suatu sistem.

Besaran-besaran masukan dan keluaran, serta aturan-

aturan kontrol (control rules) yang digunakan adalah istilah-istilah yang

biasaditerapkan dalam kehidupan sehari hari (Variabel linguistik).

Misalnya besar,sedang, kecil, panas, dan dingin. Hal ini tentu saja

menyebabkan logika fuzzy menjadi lebih mudah dipahami dan dipelajari.

Pada percobaan ini, kecepatan aliran air yang berasal dari pompa

peristaltik dimonitor secara terus-menerus oleh sebuah flow sensor yang akan

mengirimkan signal hasil pembacaannya ke PID controller pada software. PID

contoller kemudian mengatur kecepatan pompa sedemikian rupa sehingga

kecepatan aliran air menuju nilai yang diinginkan.

4.5 Langkah Kerja

Equipment set up

Pada software PCT40, pilih Section 9: Flow Control. Klik ikon

untuk menampilkan layar diagram mimic. Cocokkan hubungan selang ke

semua alat yang ada dengan gambar yang terlihat pada diagram mimic.

Klik menu Sample-Configure lalu atur data logging dilakukan secara

Automatic dengan interval 1 detik dan durasi Continuous.

Pastikan bahwa mains water supply pada kondisi off dan pressure

regulator pada posisi minimum.

Gunakan selang panjang peristaltik berdiameter 6.3 mm yang memiliki

self-sealing pada salah satu ujungnya untuk menghubungkan soket keluaran

pada SOL1 dan pompa peristaltik A. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Page 38: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gunakan selang panjang peristaltik lainnya untuk menghubungkan

soket sebelum SOL1 dan pompa peristaltik B. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Pengaturan Pompa A dan B

Atur kecepatan pompa B pada 50%. Pastikan rotor pompa teraba

berputar (bergetar). Buka mains wáter supplylalu secara hati-hati tutup

penutup pompa. Jika air terlihat mengalir melalui pompa, perbesar

kecepatannya hingga 100%.

Atur pressure regulator pada laju alir maksimum (1400 mL/menit).

Atur kecepatan pompa B pada 0%

Tutup dengan hati-hati penutup pompa A dan atur pada kecepatan 50%.

Buka katub SOL1 dan pastikan air mengalir melalui pompa A.

Atur kecepatan pompa A pada 0%

Percobaan dengan PID-controller

PID setting dan Optimasi

- Buat data sheet baru dan persiapkan sebuah on/off controller (Automatic,

PID=0) serta setpoint 1000 mL/menit. Klik “Apply” dan “GO” untuk

memulai data logging.

- Terlihat bahwa laju alir meningkat dan melewati setpoint dan akhirnya

membentuk overshoot dan beroscilasi kontinu. Pada oscilasi yang ke dua

atau ke tiga, klik ”STOP” untuk menghentikan data logging.

- Buat gambar kurva dengan menggunakan software EXCEL antara data

waktu versus laju alir air.

- Dari gambar kurva tersebut, tentukan jarak puncak atas dan puncak

bawah sebagai y dan waktu yang dibutuhkan dari puncak ke puncak

Page 39: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

sebagai t. Dari nilai y dan t tersebut, nilai awal untuk P, I,dan D dapat

ditemukan sebagai berikut:

P= y3

; I=t ; D= t6

- Nilai-nilai P, I, dan D hasil optimasi ini selanjutnya disebut sebagai nilai

hasil optimasi atau nilai optimal. Ketikkan nilai optimal ini pada software,

dan buat data sheet baru lalu klik ”GO” untuk memulai data logging dan

jika selesai klik ”STOP”.

- Lakukan observasi tentang nilai P, I, D lain yang lebih baik.

Proportional action mengatur gain dari controller. Jika terlihat suatu

respon yang lambat, atau dengan jumlah oscilasi yang banyak, maka

kurangi nilai P.

Integral action dapat digunakan untuk mengurangi dan mengeliminasi

offset. Jika offset terlihat, kurangi nilai I.

Derivative action dapat diatur untuk mengurangi oscilasi yang berlebihan.

Jika respon beroscilasi ekstrem, kurangi nilai D.

- Lakukan pengambilan data dengan nilai P, I , dan D yang didapat,

bandingkan dengan respon hasil optimasi.

4.6 Hasil dan pembahasan

a. Optimasi Penentuan Nilai P, I, dan D

Page 40: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 4. 6. 1 Kurva Penentuan Nilai P, I dan D (Set Point= 1000 ml/min)

P = y3=

(1100−890)3

=70 %

I = t = 80 – 69 = 11 detik

D = t6=2 detik

b. Respon Hasil Pengujian Nilai P, I, dan D dalam berbagai Variabel Gangguan

60 65 70 75 80 85750

800

850

900

950

1000

1050

1100

1150 Optimasi

waktu (detik)

F1 (m

l/min)

Page 41: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 4. 6. 2 Respon Hasil Pengujian Nilai P, I dan D Optimum dalam berbagai

Variabel Gangguan (Set Point= 700 ml/min; P= 70%; I = 11 detik;

D= 2 detik)

Dahlia Qadari

Dengan menggunakan setpoint 1000 ml/min dan dengan pengendalian otomatis

maka diperoleh kurva yang berosilasi secara kontinyu. Sehingga kurva tersebut

digunakan untuk menentukan nilai P, I, dan D agar dihasilkan respon yang optimal.

Dari kurva tersebut diperoleh nilai P= 70% I= 11 sec dan D= 2 sec yang kemudian

disetting pada program untuk menghasilkan kurva PID yang optimal.

Gambar 4.6.2, terlihat bahwa pada gangguan yang lebih dari 40% respon yang

diberikan menghasilkan offset yang cukup besar dan tidak menunjukkan adanya

tanda respon akan menuju ke setpoint. Hal ini tidak sesuai dengan teori bahwa respon

dengan gangguan tertentu pada kondisi optimal akan menuju ke setpoint yang

diberikan. Penyimpangan ini terjadi karena nilai P, I, dan D yang kurang optimal,

sehingga nilai PID pada kondisi optimal harus dicari lagi. Selain itu, gangguan yang

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Hasil Pengujian Nilai P= 70%, I=11 detik dan D= 2 detik dalam berbagai Variabel Gangguan

20%40%60%80%100%

waktu (detik)

F1 (m

l/min

)

Page 42: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

besar pada kondisi ini terlalu besar sehingga sulit untuk dikendalikan karena pasokan

air untuk pompa A (variable manipulasi) yang kurang.

Muh Rezki Nugroho

Operasi optimasi PID ini menetapkan nilai setpoint pada 1000 ml/min, dan

settingan pengendalian pada automatic. Maka hasil respon yang diperoleh dari kurva

yaitu memiliki isolasi secara kontinyu dan tetap. Berdasarkan hasil dari kurva

tersebut, maka nilai P, I dan D dapat ditetapkan agar respon yang dihasilkan optimal.

Maka diperolehlah Nilai P dari kurva sebesar 70%, nilai I = 11 sec, dan nilai D = 2

sec. nilai tersebut disettingkan pada program yang memberikan kurva hasil respon

PID yang optimal.

Berdasarkan kurva optimasi, terlihat bahwa nilai gangguan yang lebih dari

40% memberikan respon yang memiliki nilai offset yang rangenya sangat besar dan

tidak terjadi respon yang menunjukkan tanda menuju ke setpoint yang diinginkan.

Berdasarkan teori sudah tidak sesuai karena seharusnya respon dan gangguan tertentu

pada kondisi yang optimal akan menuju setpoin yang telah ditetapkan. Sehingga perlu

dicari lagi nilai PID yang lebih optimal lagi dan pengaruh yang tidak terkendali dari

gangguan yang besar terjadi karena jumlah air yang masuk pada pompa A (pasokan

air) kurang,

Nurul Utami S.M

Pada praktikum optimasi, set point ditetapkan 1000 ml/min. dari gambar

terlihat bahwa laju alir mningkat dan melewati set point dan akhirnya membentuk

overshoot dan berosilasi secara kontinyu. Lalu ditentukan jarak puncak atas dan

puncak bawah sebagai y dan waktu yang dibutuhkan dari puncak ke puncak sebagai t.

nilai y dan t dimasukkan kedalam rumus untuk mendapat nilai awal untuk P,I dan D .

maka nilai yang didapatkan untuk P, I dan D merupakan nilai hasil optimasi atau nilai

optimal. Nilai untuk P opt= 70 %, I opt = 11 s, D opt = 2 s.

Page 43: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Dari kurva hasil optimasi menunjukkan bahwa gangguan yang lebih besar

dari 40& menunjukkan penyimpangan yang jauh dari setpoint. Selain itu untuk

mencapai set point pada gangguan yang lebih besar dari 40% sangat tidak mungkin.

Sehingga menyebabkan offset yang semakin besar jika gangguannya diperbesar.

Dominika Sari Hutapea

Pada percobaan ini, dilakukan optimasi PID pada pompa A dengan mengatur

set point pada 1000ml/dan dengan pengendalian otomatis maka diperoleh kurva yang

berosilasi secara kontinyu. Kemudian kurva tersebut digunakan untuk menentukan

nilai P, I, dan D agar dihasilkan respon yang optimal. Pada grafik terlihat hasil

optimasi yang naik turun atau tidak stabil.

Sehingga diperoleh nilai P= 70% I= 11 sec dan D= 2 sec dan kemudian

disetting pada program untuk menghasilkan kurva PID yang optimal

Pada 40% respon yang diberikan menghasilkan offset yang cukup besar dan

tidak menunjukkan adanya tanda respon akan menuju ke setpoint. Hal ini tidak sesuai

dengan teori bahwa respon dengan gangguan tertentu pada kondisi optimal akan

menuju ke setpoint yang diberikan.

Desrawati Saranga

Pada praktikum optimasi set point ditetapkan 1000 ml/min. dari grafik terlihat

bahwa laju alir meningkat dan melewati set point dan akhirnya membentuk overshoot

dan berosilasi secara kontinyu. Lalu ditentukan jarak puncak atas dan puncak bawah

sebagai y dan waktu yang dibutuhkan dari puncak ke puncak sebagai t. nilai y dan t

dimasukkan kedalam rumus untuk mendapat nilai awal untuk P,I dan D . maka nilai

yang didapatkan untuk P, I dan D merupakan nilai hasil optimasi atau nilai optimal.

Nilai untuk P opt= 67 %, I opt = 12 s, D opt = 2 s.

Page 44: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Ferniyanti

Pada percobaan optimasi dari grafik dapat dilihat bahwa laju alir meningkat

dan melewati setpoint tetapi mengalami overshoot pada laju alir sekitar 1100 dan

meningkat lagi sehingga berisolasi secara kontinyu. Pada optimasi kali ini ditetapkan

set point 1000 ml/min. Setelah engalami osilasi ditentukan jarak puncak atas dan

puncak bawah sebgai nilai y dan waktu yang dibutuhkan dari punvak ke puncak

sebagai nilai t, kemudian dimasukkan kedalam rumus sehingga mendapat nilai awal

untuk P, I dan D

P= y3

; I=t ; D= t6

Dari hasil perhitungan maka nilai yang didapatkan untuk P, I dan D merupakan nilai

hasil optimasi atau nilai optimal. Nilai untuk P opt= 70%, I opt = 11 s, D opt = 2 s.

4.7 Kesimpulan

Nilai P, I dan D yang diperoleh dari optimasi yaitu P= 70 %; I=11 detik; dan

D= 2 detik

Hasil pengujian nilai PID menunjukkan adanya penyimpangan dari teori,

seharusnya respon akan kembali ke setpoint walau telah diberi gangguan

karena berada dalam kondisi pengendalian optimum.

Percobaan V

5.1 Judul Percobaan

Page 45: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Variasi Integral Time dan Derivatif Time

5.2 Tujuan Instruksional Khusus

Mahasiswa dapat melakukan observasi terhadap respon laju alir

dengan variasi integral time dan derivative time.

5.3 Gambar Rangkaian Alat

Alat

Praktikum ini menggunakan PCT40 bench yang dilengkapi dengan

selang-selang fleksibel. PCT 40 terhubung dengan sebuah komputer melalui

koneksi USB. Pada komputer telah terinstall paket software yang dapat

digunakan untuk mengendalikan dan mengelola signal-signal yang berasal

dari semua sensor dan controller.

Mahasiswa diijinkan menggunakan fasilitas USB untuk memindahkan

file data dan gambar ke flasdisk pribadi.

5.4 Dasar Teori

Pada percobaan ini, kecepatan aliran air yang berasal dari pompa

peristaltik dimonitor secara terus-menerus oleh sebuah flow sensor yang

akan mengirimkan signal hasil pembacaannya ke PID controller pada

software. PID contoller kemudian mengatur kecepatan pompa sedemikian

rupa sehingga kecepatan aliran air menuju nilai yang diinginkan.

Page 46: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Kontrol I dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady-

state, namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan respon

transien yang tinggi sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem.

Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru dapat menyebabkan output berosilasi

karena menambah orde sistem.

Kontrol Derivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga

saat error statis kontrol ini tidak akan bereaksi, hal ini pula yang

menyebabkan kontroler Derivative tidak dapat dipakai sendiri control

Proporsional dirancang untuk menghilangkan bersepeda terkait dengan

kontrol on-off. Sebuah kontroler proporsional mengurangi daya rata-rata

yang dipasok ke pemanas sebagai setpoint suhu pendekatan. Hal ini

memiliki efek memperlambat pemanas sehingga tidak akan overshoot

setpoint, tetapi akan mendekati setpoint dan mempertahankan suhu stabil.

Tindakan ini proporsi dapat dicapai dengan memutar output dan off untuk

interval waktu yang singkat. Ini "waktu proporsi" bervariasi rasio "pada"

waktu ke waktu "off" untuk mengontrol suhu. Tindakan proporsi terjadi

dalam "band proporsional" sekitar suhu setpoint.Di luar band ini, fungsi

kontrol sebagai unit on-off, dengan output baik sepenuhnya pada (di bawah

band) atau sepenuhnya off (di atas band). Namun, dalam band, output

dihidupkan dan dimatikan dalam rasio perbedaan pengukuran dari setpoint.

Pada setpoint (titik tengah dari band proporsional), output pada: rasio off

adalah 1:1, yaitu waktu-on dan off-waktu sama. jika suhu lebih dari setpoint,

on-dan off-kali berbeda secara proporsional dengan perbedaan suhu. Jika

suhu di bawah setpoint, output akan lebih lama, jika suhu terlalu tinggi,

output akan mati lagi.

5.5 Langkah Kerja

Equipment set up

Page 47: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Pada software PCT40, pilih Section 9: Flow Control. Klik ikon

untuk menampilkan layar diagram mimic. Cocokkan hubungan selang ke

semua alat yang ada dengan gambar yang terlihat pada diagram mimic.

Klik menu Sample-Configure lalu atur data logging dilakukan secara

Automatic dengan interval 1 detik dan durasi Continuous.

Pastikan bahwa mains water supply pada kondisi off dan pressure

regulator pada posisi minimum.

Gunakan selang panjang peristaltik berdiameter 6.3 mm yang memiliki

self-sealing pada salah satu ujungnya untuk menghubungkan soket keluaran

pada SOL1 dan pompa peristaltik A. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Gunakan selang panjang peristaltik lainnya untuk menghubungkan

soket sebelum SOL1 dan pompa peristaltik B. Arahkan ujung lainnya ke bak

pembuangan.

Pengaturan Pompa A dan B

Atur kecepatan pompa B pada 50%. Pastikan rotor pompa teraba

berputar (bergetar). Buka mains wáter supplylalu secara hati-hati tutup

penutup pompa. Jika air terlihat mengalir melalui pompa, perbesar

kecepatannya hingga 100%.

Atur pressure regulator pada laju alir maksimum (1400 mL/menit).

Atur kecepatan pompa B pada 0%

Tutup dengan hati-hati penutup pompa A dan atur pada kecepatan 50%.

Buka katub SOL1 dan pastikan air mengalir melalui pompa A.

Atur kecepatan pompa A pada 0%

Percobaan dengan PID-controller

Page 48: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

PID setting dan Optimasi

- Buat data sheet baru dan persiapkan sebuah on/off controller (Automatic,

PID=0) serta setpoint 1000 mL/menit. Klik “Apply” dan “GO” untuk

memulai data logging.

- Terlihat bahwa laju alir meningkat dan melewati setpoint dan akhirnya

membentuk overshoot dan beroscilasi kontinu. Pada oscilasi yang ke dua

atau ke tiga, klik ”STOP” untuk menghentikan data logging.

- Buat gambar kurva dengan menggunakan software EXCEL antara data

waktu versus laju alir air.

- Dari gambar kurva tersebut, tentukan jarak puncak atas dan puncak

bawah sebagai y dan waktu yang dibutuhkan dari puncak ke puncak

sebagai t. Dari nilai y dan t tersebut, nilai awal untuk P, I,dan D dapat

ditemukan sebagai berikut:

P= y3

; I=t ; D= t6

- Nilai-nilai P, I, dan D hasil optimasi ini selanjutnya disebut sebagai nilai

hasil optimasi atau nilai optimal. Ketikkan nilai optimal ini pada software,

dan buat data sheet baru lalu klik ”GO” untuk memulai data logging dan

jika selesai klik ”STOP”.

- Lakukan observasi tentang nilai P, I, D lain yang lebih baik.

Proportional action mengatur gain dari controller. Jika terlihat suatu

respon yang lambat, atau dengan jumlah oscilasi yang banyak, maka

kurangi nilai P.

Integral action dapat digunakan untuk mengurangi dan mengeliminasi

offset. Jika offset terlihat, kurangi nilai I.

Derivative action dapat diatur untuk mengurangi oscilasi yang berlebihan.

Jika respon beroscilasi ekstrem, kurangi nilai D.

Page 49: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

- Lakukan pengambilan data dengan nilai P, I , dan D yang didapat,

bandingkan dengan respon hasil optimasi.

5.6 Hasil dan Pembahasan

a. Variasi Integral Time

Page 50: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Respon Pengendali PID-Controller dengan Ti = 8detik

Gambar 5.6.1. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=8 detik; Td= 2 detik;

Set Point= 700 ml/min)

Respon Pengendali PID-Controller padaTi= 10 detik

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 8 detik; PB=70%; D=2 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 51: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.2. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=10 detik; Td= 2

detik; Set Point= 700 ml/min)

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti= 14 detik

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 10 detik; PB=70%; D=2 detik

40%60%80%100%

Waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 52: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.3. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=14 detik; Td= 2

detik; Set Point= 700 ml/min)

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti= 16 detik

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 14 detik; PB=70%; D=2 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 53: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.4. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=16 detik; Td= 2

detik; Set Point= 700 ml/min)

Dahlia Qadari:

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 16 detik; PB=70%; D=2 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

;/m

in)

Page 54: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Dari kelima kurva tersebut, integral time sangat berpengaruh terhadap

pengurangan atau penurunan offset. Pada setiap gangguan, semakin besar integral

time, maka semakin kecil offset yang dihasilkan oleh respon. Akan tetapi, semakin

besar nilai integral timenya, maka semakin besar overshoot dan jumlah osilasinya

banyak sehingga memerlukan waktu yang lama untuk stabil.

Muh Rezki Nugroho

Berdasarkan kelima kurva diatas, pengaruh I (integral time) memberikan offset

terhadap respon berkurang. Setiap gangguan yang diberikan maka nilai I (integral

time) akan diperbesar sehingga offset pada respon semakin kecil, namun masalah lain

terjadi jika nilai I (integral time) diperbesar, yaitu overshoot semakin besar dan

jumlah osilasi pada respon yang dihasilkan banyak sehingga butuh waktu lama untuk

mendapat respon yang stabil.

Nurul Utami S.M

Penambahan fungsi aksi Integral pada pengendali proporsional adalah untuk

menghilangkan offset dengan tetap mempertahankan respons. Pada pengendali

proporsional Integral cenderung mudah osilasi. Sehingga PB perlu lebih besar. Aksi

Integral merespon besar dan lamanya error.

Dari gambar dapat dilihat bahwa integral time yang terbaik adalah pada IT = 8 s

dan 10 s. hal ini dapat dilihat pada pemberian gangguan 40% responnya lebih cepat

dan dilihat pula pada gangguan pump B 40% selalu mendekati set point. Artinya pada

gangguan 40% bisa saja dapat mengurangi offset.

Namun demikian pada gangguan 60%, 80% dan 100% tidak mendekati set point

sedikitpun. Artinya pada gangguan diatas 40% usaha untuk menghilangkan offset

atau untuk mencapai set point susah untuk dikendalikan. Overshoot semakin besar

dengan semakin besarnya gangguan yang diberikan. Osilasi yang terjadi pada tiap-

tiap integral semakin banyak. Untuk memperkecil osilasi maka sebaiknya nilai PB

perlu ditingkatkan. Untuk I optimal yang didapatkan dari optimasi adalah I = 12.

Page 55: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Dominika Sari Hutapea

Dari kelima grafik diatas, yang berpengaruh terhadap pengurangan atau

penurunan offset adalah integral timenya. Setiap gangguan, semakin besar integral

time, maka semakin kecil offset yang dihasilkan oleh respon. Akan tetapi, semakin

besar nilai integral timenya, maka semakin besar overshoot dan jumlah osilasinya

banyak sehingga memerlukan waktu yang lama untuk stabil.

Desrawati Saranga

Dari grafik dapat dilihat bahwa integral time yang terbaik adalah pada IT = 8 s

dan 10 s. hal ini dapat dilihat pada pemberian gangguan 40% responnya lebih cepat

dan dilihat pula pada gangguan pump B 40% selalu mendekati set point. Artinya pada

gangguan 40% bisa saja dapat mengurangi offset. Namun pada gangguan 60%, 80%

dan 100% tidak mendekati set point sedikitpun. Artinya pada gangguan diatas 40%

usaha untuk menghilangkan offset atau untuk mencapai set point susah untuk

dikendalikan. Overshoot akan semakin besar keteka ganguan yang diberikan semakin

besar.dari garafik dapat dilihat, Osilasi yang terjadi pada tiap-tiap integral semakin

banyak. Untuk I optimal yang didapatkan dari optimasi adalah I = 12.

Ferniyanti

Tujuan utama system pengendalian adalah menjaga atau mengendalikan proses

variable agar selalu sam dengan set point. Untuk mencapai hal tersebut maka system

harus disetel yang bertujuan mendapatkan nilai parameter pengendali sesuai dengan

kebutuhan proses . Penalaan system pengendalian proses dilakukan dengan menyetel

Proportional Band (PB) waktu integral dan Derivatid yang ada pada pengendalian

proses. Pada grafik variasi integral dapat dilihat bahwa integral time yang terbaik

adalah pada IT = 8 s dan 10 s. hal ini dapat dilihat pada pemberian gangguan 40%

responnya lebih cepat dan dilihat pula pada gangguan pump B 40% selalu mendekati

set point. Artinya pada gangguan 40% bisa saja dapat mengurangi offset.

Page 56: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Namun demikian pada gangguan 60%, 80% dan 100% tidak mendekati set

point sedikitpun. Artinya pada gangguan diatas 40% usaha untuk menghilangkan

offset atau untuk mencapai set point susah untuk dikendalikan. Overshoot semakin

besar dengan semakin besarnya gangguan yang diberikan. Osilasi yang terjadi pada

tiap-tiap integral semakin banyak. Untuk memperkecil osilasi maka sebaiknya nilai

PB perlu ditingkatkan. Untuk I optimal yang didapatkan dari optimasi adalah I = 12.

Penambahan fungsi aksi Integral pada pengendali proporsional adalah untuk

menghilangkan offset dengan tetap mempertahankan respons. Pada pengendali

proporsional Integral cenderung mudah osilasi. Sehingga PB perlu lebih besar.

b. Variasi Derivatif Time

Respon Pengendali PID-Controller pada Td= 1 detik

Page 57: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.5. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=11 detik; Td= 1

detik; Set Point= 700 ml/min)

Respon Pengendali PID-Controller pada Td= 1,5 detik

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:36 04:190

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 11 detik; PB=70%; D=1 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 58: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.6. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=11 detik; Td= 1,5

detik; Set Point= 700 ml/min)

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 11 detik; PB=70%; D=1, 5 detik

40%60%80%100%

waktu(min)

F1 (m

l/m

in)

Page 59: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Respon Pengendali PID-Controller pada Td= 2,5 detik

Gambar 5.6.5. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=11 detik; Td= 2,5

detik; Set Point= 700 ml/min)

Respon Pengendali PID-Controller pada Td= 3 detik

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 11 detik; PB=70%; D=2,5 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 60: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Gambar 5.6.5. Respon Pengendali PID-Controller (PB=70%; Ti=11 detik; Td= 1

detik; Set Point= 700 ml/min)

Dahlia Qadari

00:00 00:43 01:26 02:09 02:52 03:360

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600Respon Pengendali PID-Controller pada Ti = 11 detik; PB=70%;

D=3 detik

40%60%80%100%

waktu (menit)

F1 (m

l/m

in)

Page 61: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Dari pengendali-pengendali yang telah disebutkan diatas, diketahui bahwa

masing-masing pengendali memiliki kelebihan dan kekurangan tertentu. Pada P-

Controller, dengan PB yang besar maka dapat dipeeroleh respon yang stabil, akan

tetapi menimbulkan offset yang cukup besar. Kekurangan ini ditutupi dengan

mengggunakan PI-Controller, integral time digunakan untuk menurunkan bahkan

menghilangkan offset. Akan tetapi, dengan integral time yang besar maka respon

yang dihasilkan bersosilasi sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

kestabilan sangat lambat. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menggunakan PID

Controller, derivative time yang digunakan berfungsi untuk mempercepat respon dan

memperkecil overshoot. Walaupun hanya memiliki perbedaan kecepatan respon yang

sangat kecil, peningkatan derivative time dapat mempercepat respon untuk stabil.

Muh.Rezki Nugroho

Dari kurva seluruh metode pengendalian laju alir (flow), P-Controller, dengan

nilai PB yang diberikan semakin besar maka respon yang dihasilkan lebih stabil

namun menimbulkan offset yang besar. Untuk masalah offset yang besar pada respon

yang dihasilkan oleh P-Controller, maka solusi yang dilakukan adalah dengan metode

PI-Controller dengan nilai I (integral time) yang diberikan maka respon yang

dihasilkan akan lebih stabil dan offset berkurang bahkan tidak ada seiring dengan

semakin besarnya gangguan yang diberikan. Namun, nilai I (integral time) yang

semakin besar akan memberikan pengaruh kembali pada respon yang dihasilkan yaitu

terjadinya osilasi pada respon sehingga menbutuhkan waktu lama untuk menstabilkan

respon. Pengaruh respon yang berisolasi lebih lama dan membutuhkan waktu yang

lama pula untuk menstabilkan, maka solusi yang dilakukan adalah dengan metode

PID Controller dengan nilai D (derivative time) yang diberikan maka respon yang

dihasilkan akan lebih cepat dan overshoot yang kecil pula. Walaupun nilai D hanya

memberikan perubahan kecil pada kecepatan respon, namun waktu yang dibutuhkan

untuk menstabilkan respon dapat lebih cepat.

Page 62: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Nurul Utami S.M

Kelambatan akibat aksi integral dapat dihilangkan dengan membentuk aksi-aksi

derivative pada pengendali proportional integral (PI) sehingga menhasilkan jenis

pengendali proporsional-integral-derivatif (PID). Aksi derivative bertujuan untuk

mempercepat respons perubahan PV dan memperkecil overshoot , namun system ini

sangat peka terhadap gangguan bising(noise).

Dari gambar dapat dilihat bahwa derivative time yang terbaik adalah pada DT

= 3 sekon. Dimana amplitude osilasi kecil dan tanggapan respon yang cepat

dibandingkan PI. hal ini dapat dilihat pada pemberian gangguan 40% responnya lebih

cepat dan dilihat pula pada gangguan selalu mendekati set point. Artinya pada

gangguan 40% bisa saja dapat mengurangi offset.

Namun demikian pada gangguan 60%, 80% dan 100% tidak mendekati set

point sedikitpun. Artinya pada gangguan diatas 40% usaha untuk menghilangkan

offset atau untuk mencapai set point susah untuk dikendalikan. Overshoot semakin

besar dengan semakin besarnya gangguan yang diberikan. Osilasi yang terjadi pada

tiap-tiap integral semakin berkurang dengan penambahan derivative time. Untuk

memperkecil osilasi maka sebaiknya nilai PB perlu ditingkatkan. Untuk DT optimal

yang didapatkan dari optimasi adalah I = 3 s

Dominika Sari Hutapea

Dari semua pengendali-pengendali yang telah disebutkan diatas, memiliki

pengendalian kelebihan dan kekurangan tertentu. Pada P-Controller, dengan

Proposional Band yang besar maka dapat dipeeroleh respon yang stabil, akan tetapi

menimbulkan offset yang cukup besar. Kekurangannya dapat ditutupi dengan

mengggunakan PI-Controller, integral time digunakan untuk menurunkan bahkan

menghilangkan offset. Akan tetapi, dengan integral time yang besar maka respon

yang dihasilkan bersosilasi sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai

kestabilan sangat lambat. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menggunakan PID

Page 63: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

Controller, derivative time yang digunakan berfungsi untuk mempercepat respon dan

memperkecil overshoot. Walaupun hanya memiliki perbedaan kecepatan respon yang

sangat kecil, peningkatan derivative time dapat mempercepat respon untuk stabil.

Desrawati Saranga

Dari grafik dapat dilihat bahwa derivative time yang terbaik adalah pada DT =

3 sekon. Dimana amplitude osilasi kecil dan tanggapan respon yang cepat

dibandingkan PI. hal ini dapat dilihat pada pemberian gangguan 40% responnya lebih

cepat dan dilihat pula pada gangguan selalu mendekati set point. Namun demikian

pada gangguan 60%, 80% dan 100% tidak mendekati set point sedikitpun. Artinya

pada gangguan diatas 40% usaha untuk menghilangkan offset atau untuk mencapai

set point susah untuk dikendalikan. Overshoot semakin besar dengan semakin

besarnya gangguan yang diberikan. Osilasi yang terjadi pada tiap-tiap integral

semakin berkurang dengan penambahan derivative time.

Ferniyanti

?

5. 7 Kesimpulan

a. Variasi Integral Time

Aksi Integral yang sesuai yaitu pada Ti= 8 detik

Semakin besar integral time, offset dari setiap gangguan mengalami

penurunan

Semakin besar gangguan semakin besar overshoot

Gangguan pompa B lebih dari 40 % tidak dapat mendekati set point

sehingga tidak akan menghilangkan offset

Respon masukan yang dihasilkan sangat lambat

Page 64: Flow Control Klp 2 Hampir Fix

b. Variasi Derivatif Time

PID memiliki tanggapan respon yang cepat

PID memiliki amplitude osilsi kecil (lebih stabil)

Ganggauan pompa Blebih dari 40% tidak dapat mencapai set point.

DAFTAR PUSTAKA

Page 65: Flow Control Klp 2 Hampir Fix