LAPORANPRAKTIKUM KONTROLLaboratorium Kimia Dasar. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Samarinda

JUDUL PERCOBAAN

: Level Control

TGL. PERCOBAAN:

DOSEN PEMBIMBING:

KELAS:D-3 / S-1 Terapan (Coret yg tdk perlu)

KELOMPOK:

NILAINAMA MAHASISWANIM

1. Mauliditia Liris Nusandra13 644 001

2. Reyhan Mahadika13 644 013

3. Taufiq Nurrachman

Tanda Tangan Pembimbing4. Aditya Krispurwanda

5.

Catatan : laporan berisikan 1. Tujuan Percobaan. 2. Hasil Percobaan. 3. Pembahasan Hasil. 4. Perhitungan.

I. Tujuan Percobaan Untuk mengetahui cara kerja PCT 40 level control Mengetahui pengendalian dengan metode direct action dan reverse action Mempelajari sistem kontrol level mode on/off dengan menggunakan solenoid valve Mempelajari karakter kerja Float Switch Sensor Mempelajari karakter kerja Differential level switch sensor Mempelajari karakter Propotional pressure sensor pada Control level dengan mode on/off Mempelajari karakter Propotional pressure sensor pada Control level dengan mode PID Mempelajari karakter kerja PSV untuk Kontrol level pada kontrol manual

II. Dasar Teori

Sistem proses adalah rangkaian operasi yang menangani konversi material dan atau energi sehingga material dan atau energi itu berada dalam keadaan yang diinginkan. Keadaan itu dapat berupa besaran fisika atau kimia, seperti suhu, tekanan, laju alir, level, komposisi, pH dan lain sebagainya, Disini pengertian sistem proses sudah mencakup bahan dan alir proses beserta peralatannya. Sengaja tidak membedakan sistem proses dan pemroses. Sebab kata sistem mengandung pengertian seluruh komponen yang terlibat dalam suatu proses.Dalam sebuah sistem proses terdapat beberapa variabel yaitu sebagaian berikut.

Jenis variabel yang mendapatkan perhatian penting dalam bidang pengendalian proses adalah variabel proses (process variable, PV) atau disebut juga variabel terkendali (controlled variable). Variabel proses adalah besaran fisik atau kimia yang menunjukkan keadaan proses. Variabel ini bersifat dinamik artinya nilai variabel dapat berubah spontan atau oleh sebab lain baik yang diketahui maupun tidak. Diantara banyak macam variabel proses , terdapat empat macam variabel dasar, yaitu : suhu (T), tekanan (P), laju alir (F) dan tinggi permukaan cairan (L).Dalam teknik pengendalian proses , titik berat permasalahan adalah menjaga agar nilai variabel proses tetap atau berubah mengikuti alur (trayektori) tertentu. Variabel yang digunakan untuk melakukan koreksi atau mengendalikan variabel proses disebut variabel termanipulasi (manipulated variable, MV) atau variabel pengendali. Sedang nilai yang diinginkan dan dijadikan acuan atau referensi variabel proses disebut nilai acuan (setpoint value, SV). Selain ketiga jenis variabel tersebut masih terdapat variabel lain yaitu gangguan (disturbance) baik yang terukur (measured disturbance) maupun tidak terukur (unmeasured disturbance) dan variabel keluaran tak terkendali (uncontrolled output variable). Variabel gangguan adalah variabel masukan yang mampu mempengaruhi nilai variabel proses, tetapi tidak digunakan untuk mengendalikan. Variabel keluaran tak terkendali adalah variabel keluaran yang tidak dikendalikan secara langsung.

Float Switch SensorSaklar level atau float switch, merupakan saklar diskret yang digunakan untuk mengontrol level permukaan cairan di dalam tangki. Posisi level cairan dalam tangki digunakan untuk men-triggerperubahan kontak saklar.Posisi level switch ada yang horizontal dan ada yang vertikal.Pada posisi horizontal, apabila permukaan cairan turun, pelampung juga akan turun, sehingga kontak akan berubah dari posisinya. Jika permukaan cairan naik lagi, maka pelampung akan naik dan kontak akan berubah lagi.Pada posisi vertikal, di dalam pelampung terdapat magnet tetap, yang bergerak naik turun mengikuti tinggi permukaan cairan. Di dalam pipa bagian tengah pelampung terdapat saklar yang membuka dan menutupnya dikerjakan oleh piston yang bergerak mengikuti magnet tetap di dalam pelampung. FS tersedia dua konfigurasi, yaitu open tank dan closed tank. Open tank digunakan untuk tanki terbuka sehingga terbuka juga terhadap tekanan atmosfir. Sedangkan closed tank digunakan untuk tanki tertutup dan bertekanan.

Differential Level SensorSensor ini bekerja dengan membedakan batas atas dan batas bawah. Cara kerja dari sensor ini adalah elektroda negatif dipasang lebih rendah dari elektroda positif sehingga jika fluida diisi kedalam tangki maka elektroda negatif akan tersentuh fluida tersebut lebih dulu dan membuat larutan memiliki muatan listrik dan ketika larutan menyentuh elektroda positif maka sistem akan mati dengan sendirinya. Sensor ini memiliki ofset yang lebih kecil dari pressure control dan respon yang lebih cepat namun sangat berbahaya untuk cairan yang mudah terbakar karena sensor ini bekerja dengan adanya loncatan elektronBatas bawah pada sensor ini berfungsi sebagai emergency switch, yaitu seandainya jika sistem membuka hingga air mencapai batas atas, namun selenoid tidak bekerja maka selambat-lambatnya pada batas bawah selenoid harus bekerja sebelum ditinggalkan oleh cairan (air). Sensor jenis ini juga bekerja dengan sistem ON-OFF, dimana nilai Set Point akan sama dengan ofset bawah (SOL 1=1).

Solenoid ValveSolenoid valve adalah katup yang digerakan oleh energi listrik melalui solenoida, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust.Solenoid valve adalah elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam fluidics. Tugas dari solenoid valve dalah untuk mematikan, release, dose, distribute atau mix fluids. Solenoid Valve banyak sekali jenis dan macamnya tergantung type dan penggunaannya, namun berdasarkan modelnya solenoid valve dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu solenoid valve single coil dan solenoid valve double coil keduanya mempunyai cara kerja yang sama.Prinsip kerja dari solenoid valve yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.

Keterangan Gambar :A - Input sideB - DiaphragmC - Pressure chamberD - Pressure relief passageE - SolenoidF - Output sidePressure Safety ValvePressure Safety valve adalah valve yang digunakan untuk melindungi peralatan dari tekanan yang berlebih dengan cara membuang tekanan berlebih sesuai dengan tekanan yang telah di set pada PSV. Peralatan yang sering menggunakan PSV ini adalah Pressure Vessel. Pressure Safety valve ini sagatlah penting, jika suatu peralatan pressure vessel tidak terdapat PSV maka peralatan tersebut tidak layak dioperasikan.Pressure savety valve mempunyai tiga bagian utama yaitu inlet, outlet dan spring set. Fluida bertekanan berada pada inlet PSV. PSV posisi menutup selama tekanan fluida lebih kecil dibandingkan tekanan spring pada spring set. Sebaliknya jika tekanan fluida lebih tinggi dibandingkan tekanan spring set maka springset akan bergerak naik dan membuka katup yang akan membuang tekanan melalui outlet sampai tekanan fluida maksimal sama dengan tekanan spring set.

III. Pembahasan

Nama sensorSensitivitasKarakteristikTingkat stabilitas

FloatingTidak sensitivTidak sensitiv ketika terjadi perubahan dalam sistem.Cenderung stabil.

DifferentialSensitivSangat sensitiv ketika terjadi perubahan pada sistem, sehingga respon pada sistem ini lebih cepat.Cenderung tidak stabil.

Rekomendasi : dilihat dari stabilitas dan kesensitivitasnya dapat pula ditentukan yang mana lebih direkomendasikan untuk pemakaiannya. Berdasarkan tingkat sensitivitasnya Differential sensor lebih sensitiv dibandingkan floating. Dilihat dari grafiknya differential memiliki osilasi yang lebih banyak osilasi sendiri adalah akibat adanya perubahan dalam sistem yang cepat ditanggapi oleh differensial sensor sehingga dalam hal ini differensial lebih unggul dibanding floating sensor, namun dalam kestabilan tingkat stabilitas floating sensor lebih stabil dari pada differensial namun hal ini dikarenakan kurang sensitivnya floating sensor untuk mendeteksi perubahan. Maka lebih dianjurkan untuk memakai differensial sensor selain karena respon lebih cepat juga sensitivitasnya lebih tinggi walau menimbulkan osilasi, osilasi dapat diperkecil dengan mengecilkan skala pembacaan sensor.

SELENOID PROPORSIONAL INTEGRAL DERIVATIVE SENSITIVITAS STABILITAS KETERANGAN

D 0.2SENSITIVETIDAK STABILDARI GRAFIK DITUNJUKAN YANG PALING DEKAT DENGAN SET POINT ADALAH P 60% I 150 DAN D 0.6.HAL ITU DITUNJUKAN DENGAN OSILASI YANG MENURUN MENDEKATI GARIS SET POINT.

D 0.4SENSITIVETIDAK STABIL

D 0.6SENSITIVECENDERUNG TIDAK STABIL NAMUN HAMPIR MENDEKATI SET POINT

D 0.8SENSITIVETIDAK STABIL

Solenoid proporsional integralSensitivitas Stabilitas keterangan

P 60% I 50SENSITIVE TIDAK STABILDARI GRAFIK DAPAT DILIHAT BAHWA KEADAAN YANG PALING MENDEKATI SET POINT ADALAH PADA P 60% I 50. HAL INI MENUNJUKAN BAHWA SEMAKIN KECIL TUNNING INTEGRAL OSILASI YANG DIDAPATKAN MAKIN MENDEKATI SET POINT.

P 60% I150SENSITIVETIDAK STABIL

P 60% I 200SENSITIVETIDAK STABIL

P 60% I 250 SENSITIVETIDAK STABIL

P 60% I 300SENSITIVETIDAK STABIL

Solenoid proporsionalSensitivitas stabilitasKeterangan

20%Sensitive Tidak stabilDari grafik dapat disimpulkan bahwa tunning propotional yang nilainya paling mendekati set point adalah pada saat p 60 %. Ditandai dari osilasi yang mendekati nilai set point dan juga dari data yang nilainya cenderung stabil dan mendekati set point. Maka Tunning propotional yang hasilnya paling mendekati optimum adalah p 60 %.

40%Sensitive Tidak stabil

60%Sensitive Cenderung stabil

80%Sensitive Tidak stabil

100%Sensitive Tidak stabil