Labview

1

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS P-2 PRAKTIKUM SIMULASI PENGENDALIAN SUHU PADA PCT 13 DENGAN LABVIEW 2012

Disusun Oleh : Febrilia Ramadani 2412100032 Asisten Pembimbing

Afif Rachman A. 2411100052

S1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2015

i

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS P-2 PRAKTIKUM SIMULASI PENGENDALIAN SUHU PADA PCT 13 DENGAN LABVIEW 2012 Disusun Oleh : Febrilia Ramadani 2412100032 Asisten Pembimbing Afif Rachman A. 2411100052 S1 TEKNIK FISIKA JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2015

ii

ABSTRAK

Perangkat lunak yang berhubungan dengan sistem

pengendalian, salah satunya adalah Labview. Perangkat lunak

Labview ini dapat digunakan untuk sistem pengendalian pada

sebuah plant jika sudah diintegrasi dengan hadware National

Instument Field Point. Untuk itu maka di dalam praktikum ini

akan mempelajari tentang Labview agar dapat mengendalikan

sebuah plant yaitu PCT 13 untuk pengendalian suhu. Percobaan

dilakukan dalam simulasi dan real plan. Dari praktikum yang

telah dilaksanakan dengan menggunakan simulasi, didapatkan

hasil bahwa nilai parameter PID yang memiliki respon sistem

terbaik adalah dengan menggunakan parameter Kc = 48, Ti = 21,

Td = 2.64. Kemudian pada percobaan secara real plan,

didapatkan respon yang terbaik yaitu menggunakan nilai Kc=20,

Ti=0.05, dan Td=0.02 untuk set point sebesar 40oC, menggunakan

Kc=21, Ti=0.05, dan Td=0.01 untuk set point sebesar 45oC dan

pada set point 50oC parameter yang menghasilkan respon yang

baik dengan menggunakan Kc=25, Ti=0.08, dan Td=0.01

Kata Kunci : LabVIEW, Pengendalian, PID, real plan

iii

KATA PENGANTAR

Pertama-tama kami panjatkan puja dan puji syukur atas

kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat-Nya kami dapat

menyelesaikan laporan praktikum ini dengan sebaik-baiknya.

Tidak lupa sholawat serta salam tetap tercurahkan kepada Nabi

kita Muhammad SAW.

Dalam Laporan praktikum yang berjudul Simulasi Pengendalian Suhu Pada PCT 13 dengan Labview 2012 ini membahas mengenai pengendalian suhu pada plant PCT 13

menggunakan software Labview 2012. Kami berharap laporan ini

nantinya dapat bermanfaat bagi pembacanya.Tidak lupa kami

juga mengucapkan banyak terima kasih kepada asisten praktikum

yang telah membimbing kami selama praktikum maupun dalam

penyusunan laporan ini.

Kami mengetahui masih terdapat banyak kesalahan dalam

penyusunan laporan. Oleh karena itu kritikdan saran sangat kami

butuhkan sebagai perbaikan dalam penyusunan laporan praktikum

berikutnya.

Surabaya, 22 April 2015

Hormat Kami,

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman Judul ......................................................................... i

Abstrak .................................................................................... ii

Kata Pengantar ........................................................................ iii

Daftar Isi ................................................................................. iv

Daftar Gambar ......................................................................... v

Daftar Tabel ............................................................................ vi

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

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

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

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

1.4 Sistematika Laporan ................................................... 2

BAB II DASAR TEORI ........................................................ 3

2.1 Labview 2012 ............................................................. 3

2.2 Mode Control .............................................................. 7

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ........................... 13

3.1 Alat dan Bahan ........................................................... 13

3.2 Prosedur Percobaan .................................................... 13

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ............. 15

4.1 Analisa data ................................................................ 15

4.2 Pembahasan ................................................................ 21

BAB V PENUTUP ................................................................. 23

5.1 Kesimpulan ................................................................. 23

5.2 Saran ........................................................................... 23

DAFTAR PUSTAKA.25 LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Blok Diagram Pengendalian Suhu ..................... 3

Gambar 2.2 Font Panel dan Diagram Blok ............................ 4

Gambar 2.3 Tool Pallete ........................................................ 5

Gambar 2.4 Control Pallete PID Labview ............................. 6

Gambar 2.5 PID Advanced .................................................... 7

Gambar 3.1 (a) Tampilan awal Labview ............................... 13

Gambar 3.1 (b) Tampilan Font Panel dan Diagram Blok ...... 13

Gambar 3.2 Tampilan front panel temperature and level

control simulation using Compact Fieldpoint ..... 14

Gambar 3.3 Tampilan awal LabVIEW untuk PID gains and

Process Flow Chart ............................................. 14

Gambar 4.1 Respon P controller Kc = 80 .............................. 15

Gambar 4.2 Respon PI controller Kc = 32, Ti = 33.6 ............ 16

Gambar 4.3 Respon PID controller Kc = 48, Ti = 21,

Td = 2.64 ............................................................. 16

Gambar 4.4 Grafik dan proses tunning PID di labview pada

kondisi Kc=20, Ti=0.05, dan Td=0.02 ................ 17



Gambar 4.6 G18rafik dan proses tunning PID di labview pada














vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Efek PID pada system lup tertutup ......................... 11

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi yang semakin pesat menyebabkan

perkembangan industri yang semakin pesat khususnya dalam

dunia industri. Sekumpulan komponen yang terdapat dalam

kegiatan industri menghasilkan berbagai macam sistem seperti

control, monitoring, dan proses agar menghasilkan suatu produk

yang dapat dimanfaatkan. Sistem pengendalian adalah suatu

proses atau pengendalian terhadap suatu atau beberapa besaran

sehingga berada pada suatu harga atau range tertentu. Hampir

semua proses dalam dunia industri membutuhkan peralatan-

peralatan otomatis untuk mengendalikan parameter parameter prosesnya. Banyaknya peralatan-peralatan otomatis

membutuhkan keahlian dalam mengendalikan dan

mengoperasikan dengan sebuah perangkat lunak yang terhubung

dengan computer.

Perangkat lunak yang berhubungan dengan sistem

pengendalian, salah satunya adalah Labview. Perangkat lunak

Labvew ini dapat digunakan untuk sistem pengendalian pada

sebuah plant jika sudah diintegrasi dengan hadware National

Instument Field Point. Untuk itu maka di dalam praktikum ini

akan mempelajari tentang Labview agar dapat mengendalikan

sebuah plant.

1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari praktikum ini adalah

a. Bagaimana cara konfigurasi hardware National Instrument Field Point yang digunakan untuk

mengendalikan besarnya suhu pada PCT 13?

b. Bagaimana cara pemograman Labview 2012? c. Bagaimana peran mode Kontrol PID secara Real Time?

2

1.3 Tujuan Tujuan dari praktium ini adalah

a. Dapat mengetahui konfigurasi hardware National Instrument Field Point yang digunakan untuk

mengendalikan besarnya suhu pada PCT 13.

b. Dapat mengetahui cara pemrogramman Labview 2012. c. Dapat mengetahui peran mode Kontrol PID secara Real

Time.

1.4 Sistematika Laporan Dalam penyusunan laporan praktikum ini terdiri atas lima

bab yaitu :

a. Bab I berisi latar belakang, tujuan, rumusan masalah, dan sistematika dalam membuat laporan praktikum ini.

b. Bab II berisi teori penunjang yang diambil dari jurnal atau buku yang dapat dijadikan landasan teori dalam

melakukan praktikum ini.

c. Bab III berisi metodologi percobaan yang terdiri atas peralatan praktikum dan prosedur praktikum ini, beserta

penjelasan singkatnya.

d. Bab IV berisi analisa percobaan dan pembahasan

praktikum.

e. Bab V adalah bab terakhir yang berisi kesimpulan dari

praktikum dan saran untuk praktikum supaya praktikum

berikutnya berjalan lebih baik.

3

BAB II

DASAR TEORI

Pengendaian suhu aliran fluida dengan menggunakan

software LABVIEW 2012 akan di intergrasi dengan hardware

National Instrument Field Point yang digunakan sebagai

interface antara LABVIEW 2012 dengan plant yang akan

dikendalikan yaitu PCT 13. Diagram block dari sistem

pengendalian laju aliran (flow) dengan menggunakan LABVIEW

2012 dapat dilihat pada dibawah ini:

Gambar 2.1 Blok diagram sistem pengendalian suhu

2.1 Labview 2012

Labview adalah sebuah software pemrograman buatan

national instrument dengan konsep yang berbeda seperti

bahasa pemrograman lainnya yaitu: C++, Matlab, atau visual

basic, tetapi mempunyai fungi yang sama. Bahasa pemrograman

labview berbasis pada grafis atau blok diagram sementara yang

lain menggunakan basis text. Labview bekerja mempunyai dua

bagian yaitu: front panel digunakan sebagai user interface yang

akan mensimulasikan panel untuk instrument dan block

diagram digunakan sebagai source code dibuat dan berfungsi

sebagai instruksi untuk front panel[1].

Labview

Transmitter

r

PCT 13

Tref Tout

4

Gambar 2.2 Font panel dan diagram blok

Menu bar pada front panel labview.

fungsi dari masing-masing bagian adalah:

a. Run : mengeksekusi VI sampai process selesai b. Run continuously : mengeksekusi VI secara kontinu, setelah

satu proses selesai maka VI kembali dieksekusi sampai abort

ditekan.

c. Abort : menghentikan eksekusi. d. Pause : menghentikan eksekusi sementara e. Highlight : melihat alur dari jalan program secara berlaha

pada front panel.

f. Start single stepping: mengeksekusi VI per step g. Align object : mengatur tampilan obejk h. Distribute objek : mengatur tampilan beberapa objek i. Recorder : mengatur tampilan beberapa objek yang saling

bertumpukan

j. Icon : gambar yang ditampilkan VI tersebut bila dijadikan sub VI

5

2.1.1 Tool Pallete

Dalam membuat suatu VI ada beberapa tools yang

harus dipakai dan masing mempunyai kegunaannya:

Gambar 2.3 Tool pallete

1. Operate value: mengubah nilai parameter dari suatu objek 2. Connect wire : menghubungkan beberapa objek dengan kabel 3. Set/clear breakpoint : membuat atau menghilangkan sebuah

breakpoint

4. Probe data : membuat sebuah probe yang berfungsi untuk monitoring data

5. Object Pop Up: menu yang berhubungkan dengan objek tersebut tersebut atau memunculkan daftar objek

6. Position /size/select: memindahkan, mengubahkan ukuran atau memilih suatu objek

7. Edit text : mengedit atau membuat tulisan. 8. Scroll window : memindahkan sudut pandangan pada layar 9. Get color : mengambil sampel warna 10. Set color : mengubah warna dan suatu objek.

2.1.2 Control Palette

Dalam pemrograman berbasis grafis, hal yang perlu

dilakukan untuk membuat suata program adalah menaruh

beberapa fungsi dan kemudian menghubungkan dengan kabel

pada bagian diagram. Fungsi-fungsi tersebut terletak pada

control palette. Banyak fungsi yang terletak dalam control palette

bervariasi tergantung pada seberapa lengkap LABVIEW yang

6

diinstall. Pada praktikum ini menggunakan control & simulation,

PID palette yang digunakan untuk membuat kontrol PID

pada front panel LABVIEW[1].

Gambar 2.4 Control panel PID labview

Dalam praktikum ini hanya menggunakan PID

advanced, sebagai kontroler fungsi PID lanjut (PID Advanced)

menerapkan sebuah fungsi kontroller PID dalam bentuk

penjumlahan, contohnya adalah P, I dan D dijumlahkan, dengan

parameter pengendalian Kc, Ti dan Td. (Lebih tepatnya, bentuk

penjumlahan akan membentuk sebuah fungsi pengendali PID

ideal. Bentuk penjumlahan lain adalah betuk parallel dengan

parameter pengendali Kc, Ki = Kc/Ti dan Kd = Kc*Td). Fungsi

pengendali PID ini menerapkan anti-wind up dan dapat dipasang

pada modus manual. Pilihan yang tersedia adalah gain yang non-

linier, dan bobot setpoint yang dikurangi dalam jumlah yang

proporsional. Fungsi pengendali ini tidak memiliki fliter low

pass pada penggunaan derivatif. (Pada penerapan, fungsi

pengendali lanjut selalu digunakan, dikarenakan oleh kurangnya

pilihan mode manual).

7

Gambar 2.5 PID Advanced (DBL)

2.2 Mode Controller

Controller merupakan peralatan utama dalam pengendalian

suatu variabel proses. Pada controller ini terjadi proses

pengolahan sinyal input pengendalian dari transmitter.

Controller akan membandingkan sinyal input dengan setting

value yang kita kehendaki. Apabila sinyal input terlalu besar

dari setting value yang diberikan maka controller akan berusaha

memperkecilnya begitu pula sebaliknya. Besarnya koreksi dari

kesalahan input tergantung dari mode controllernya. Mode

controller tersebut terdiri dari mode proportional, mode

integral, mode derivatif dan kombinasinya. Adapun macam dari

aksi pengontrolannya, yaitu

a. Pengontrol On/Off Aksi pengendalian dari controller ini hanya mempunyai

dua kedudukan, maksimum atau minimum, tergantung dari

variable terkontrolnya, apakah lebih besar atau lebih kecil

dari set poin.

b. Pengontrol PID Pengontrol PID adalah pengontrol konvensional yang

banyak dipakai dalam dunia industri. Pengontrol PID akan

memberikan aksi kepada Control Valve berdasarkan besar

error yang diperoleh. Suhu fluida yang diinginkan disebut dengan

Set Point. Error adalah perbedaan dari Set Point dengan suhu air

aktual. Persamaan Pengontrol PID adalah :

8

Keterangan :

mv(t) adalah output dari pengontrol PID atau Manipulated

Variable

Kp adalah konstanta Proporsional

Ti adalah konstanta Integral

Td adalah konstanta Detivatif

e(t) adalah error (selisih antara set point dengan level aktual)

Persamaan Pengontrol PID diatas dapat juga dituliskan

sebagai berikut :

Dengan

Untuk lebih memaksimalkan kerja pengontrol diperlukan

nilai batas minimum dan maksimum yang akan membatasi nilai

Manipulated Variable yang dihasilkan.

c. Pengontrol Proporsional Pengontrol proporsional memiliki keluaran yang

sebanding/proporsional dengan besarnya sinyal kesalahan (selisih

antara besaran yang diinginkan dengan harga aktualnya).

Ciri-ciri pengontrol proporsional :

1. Jika nilai Kp kecil, pengontrol proporsional hanya mampu melakukan koreksi kesalahan yang kecil, sehingga

akan menghasilkan respon sistem yang lambat (menambah

rise time).

2. Jika nilai Kp dinaikkan, respon/tanggapan sistem akan semakin cepat mencapai keadaan mantapnya (mengurangi

rise time).

9

3. Namun jika nilai Kp diperbesar sehingga mencapai harga yang berlebihan, akan mengakibatkan sistem bekerja tidak

stabil atau respon sistem akan berosilasi.

4. Nilai Kp dapat diset sedemikian sehingga mengurangi steady state error, tetapi tidak menghilangkannya.

d. Pengontrol Integral Pengontrol Integral berfungsi menghasilkan respon sistem

yang memiliki kesalahan keadaan mantap nol (Error Steady State

= 0 ). Jika sebuah pengontrol tidak memiliki unsur integrator,

pengontrol proporsional tidak mampu menjamin keluaran sistem

dengan kesalahan keadaan mantapnya nol. Keluaran pengontrol

ini merupakan hasil penjumlahan yang terus menerus dari

perubahan

masukannya. Jika sinyal kesalahan tidak mengalami perubahan,

maka keluaran akan menjaga keadaan seperti sebelum terjadinya

perubahan masukan. Sinyal keluaran pengontrol integral

merupakan luas bidang yang dibentuk oleh kurva kesalahan /

error.

Bila nilai e(t) naik 2 kali, maka laju perubahan u(t) terhadap

waktu menjadi 2 kali lebih cepat. Bila e(t) tetap, maka nilai u(t)

akan tetap seperti semula.

Ciri-ciri pengontrol integral :

1. Keluaran pengontrol integral membutuhkan selang waktu tertentu, sehingga pengontrol integral cenderung

memperlambat respon.

2. Ketika sinyal kesalahan berharga nil, keluaran pengontrol akan bertahan pada nilai sebelumnya.

3. Jika sinyal kesalahan tidak berharga nol, keluaran akan menunjukkan kenaikan atau penurunan yang dipengaruhi

oleh besarnya sinyal kesalahan dan nilai Ki.

4. Konstanta integral Ki yang berharga besar akan mempercepat hilangnya offset. Tetapi semakin besar nilai

konstanta Ki akan mengakibatkan peningkatan osilasi dari

sinyal keluaran pengontrol.

e. Pengontrol Derivatif

10

Keluaran pengontrol diferensial memiliki sifat seperti halnya

suatu operasi derivatif. Perubahan yang mendadak pada masukan

pengontrol akan mengakibatkan perubahan yang sangat besar dan

cepat. Ketika masukannya tidak mengalami perubahan, keluaran

pengontrol juga tidak mengalami perubahan, sedangkan apabila

sinyal masukan berubah mendadak dan menaik (berbentuk fungsi

step), keluaran menghasilkan sinyal berbentuk impuls. Jika sinyal

masukan berubah naik secara perlahan (fungsi ramp), keluarannya

justru merupakan fungsi step yang besar magnitudenya sangat

dipengaruhi oleh kecepatan naik dari fungsi ramp dan factor

konstanta Kd.

Ciri-ciri pengontrol derivatif :

1. Pengontrol tidak dapat menghasilkan keluaran jika tidak ada perubahan pada masukannya (berupa perubahan sinyal

kesalahan)

2. Jika sinyal kesalahan berubah terhadap waktu, maka keluaran yang dihasilkan pengontrol tergantung pada nilai

Kd dan laju perubahan sinyal kesalahan.

3. Pengontrol diferensial mempunyai suatu karakter untuk mendahului, sehingga pengontrol ini dapat menghasilkan

koreksi yang signifikan sebelum pembangkit kesalahan

menjadi sangat besar. Jadi pengontrol diferensial dapat

mengantisipasi pembangkit kesalahan, memberikan aksi

yang bersifat korektif dan cenderung meningkatkan stabilitas

sistem.

4. Dengan meningkatkan nilai Kd, dapat meningkatkan stabilitas sistem dan mengurangi overshoot.

Berdasarkan karakteristik pengontrol ini, pengontrol

diferensial umumnya dipakai untuk mempercepat respon awal

suatu sistem, tetapi tidak memperkecil kesalahan pada keadaan

tunaknya. Kerja pengontrol diferensial hanyalah efektif pada

lingkup yang sempit, yaitu pada periode peralihan. Oleh sebab itu

pengontrol diferensial tidak pernah digunakan tanpa ada kontroler

lainnya.

11

Efek dari setiap pengontrol Proporsional, Integral dan

Derivatif pada sistem lup tertutup disimpulkan pada table berikut

ini :

Tabel 2.1 Efek PID pada system lup tertutup Respon

Lup

Tertutup

Rise

Time Overshoot

Settling

Time

Steady-State

Error

Proporsion

al

Menurun

kan

Meningkat

kan

Perubahan

Kecil

Menurunkan/

mengurangi

Integral Menurun

kan

Meningkat

kan

Meningkat

kan Mengeliminasi

Derivatif Perubaha

n Kecil

Menurunk

an

Menurunk

an

Perubahan

kecil

2.2.1 Pengontrol PID

Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing-masing

pengontrol P, I dan D dapat saling menutupi dengan

menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi pengontrol

proporsional plus integral plus diferensial (pengontrol PID).

Elemen-elemen pengontrol P, I dan D masing-masing secara

keseluruhan bertujuan :

mempercepat reaksi sebuah sistem mencapai set point-nya

menghilangkan offset

menghasilkan perubahan awal yang besar dan mengurangi overshoot.

Karakteristik pengontrol PID sangat dipengaruhi oleh

kontribusi besar dari ketiga parameter P, I dan D. Penyetelan

konstanta Kp, Ki dan Kd akan mengakibatkan penonjolan sifat

dari masing-masing elemen. Satu atau dua dari ketiga konstanta

tersebut dapat disetel lebih menonjol disbanding yang lain.

Konstanta yang menonjol itulah akan memberikan kontribusi

pengaruh pada respon sistem secara keseluruhan.

12

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

13

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Peralatan Percobaan

Adapun peralatan yang digunakan dalam praktikum sebagai

berikut :

a. Labview 2012 dan hardware NationalInstrument Field Point

b. Satu set PCT 13 + kabel penghubung LM35

c. Rangkaian Triac

d. Pompa sirkulasi air dingin

3.2 Prosedur Percobaan

Langkah-langkah percobaan ini adalah sebagai berikut :

a. Labview 2012 diklik, kemudian blank VI di klik untuk membuat front panel dan block diagram

Gambar 3.1 (a) Tampilan awal LabVIEW (b) Tampilan front

panel & block diagram

b. Kemudian akan muncul tampilan Front Panel secara lengkap seperti pada gambar dibawah ini.

14

Gambar 3.2 Tampilan front panel temperature and level control

simulation using Compact Fieldpoint

Gambar 3.3 Tampilan awal LabVIEW untuk PID gains and

Process Flow Chart

c. Power supply dinyalakan untuk pompa dan heater d. Set point temperature diatur sesuai yang diinginkan e. Tuning pengendalian dilakukan pada temperature f. Respon sistem di amati dan di catat. (waktu dan temperature) g. Pengambilan data dan tuning dilakukan sebanyak 5 kali

15

15

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data Pada praktikum kali ini dilakukan dengan simulasi

menggunakan Labview dengan menggunakan metode Zieger

Nichole. Data hasil dari simulasi tersebut dapat diperoleh sebagai

berikut :

4.1.1 Data Simulasi Labview Metode Zieger Nichole Pada dimulasi menggunakan Labview ini dicarai

terlebih dahulu nilai Kc yang menghasilkan repon yang

memiliki amplitude tetap, dan diberilah nilai Kc sebesar 80

sehingga menghasilkan respon seperti pada Grafik 4.1

berikut.

Gambar 4.1 Respon P controller Kc = 80

Dari nilai Kc yang sudah didapatkan kemudian dapat

dicari parameter-parameter seperti Kp, Ti dan Td

16

Gambar 4.2 Respon PI controller Kc = 32, Ti = 33.6

Gambar 4.3 Respon PID controller Kc = 48, Ti = 21, Td =

2.64

4.1.2 Data Real Plan Pada subbab ini ditampilkan grafik serta screenshot

ketika proses tunning P, PI, maupun PID di software

LabView. Dari hasil Percobaan tersebut dapat diperoleh

Grafik seperti pada gambar-gambar berikut ini.

17

Set Point 40 oC


kondisi Kc=20, Ti=0.05, dan Td=0.02



18



Set point 45 oC



19





20

Set Point 50oC





21



4.2 Pembahasan

Percobaan kali ini yaitu menetukan nilai Kp, Ti, dan Td pada

pengendalian suhu. Metode yang digunakan pada saat simulasi

berupa tuning Ziger Nicol dan Trial and Error. Percobaan yang

dilakukan pada metode Ziger Nicol dengan cara menggunakan

rumus empiris dengan mencari Kp terlebih dahulu agar respon

yang diberikan memiliki satu gelombang yang sesuai, lalu dipakai

selanjutnya untuk memperoleh nilai Kp, Ti dan Td sesuai respon

yang diinginkan. Metode Trial and Error dilakukan dengan cara

mencoba coba Kp, Ti dan Td agar mendapat respon yang baik,

dimana setpoint dan data keluaran hanya memiliki kurang dari 5

% error steady-state. Selain error steady-state yang diperhatikan,

waktu dari overshoot untuk kembali mendekati setpoint. Pada

percobaan menggunakan metode Ziger Nicole hasil respon yang

palin baik didapatkan dengan menggunakan parameter Kc = 48,

Ti = 21, Td = 2.64.

22

Percobaan pada plant sesungguhnya yang menggunakan

temperature dan level kontrol, dilakukan tiga kali pengambilan

data dari setpoint yang berbeda. Setpoint yang diatur adalah suhu

dengan 40,45 dan 50 derajat. Dari ketiga percobaan dengan

setpoint yang berbeda, untuk mencapai error steady-state yang

rendah, maka memberikan Kp yang nilainya kecil dengan Ti dan

Td juga bernilai kecil. Kemudian pada percobaan secara real

plan, didapatkan respon yang terbaik yaitu menggunakan nilai

Kc=20, Ti=0.05, dan Td=0.02 untuk set point sebesar 40oC,

menggunakan Kc=21, Ti=0.05, dan Td=0.01 untuk set point

sebesar 45oC dan pada set point 50oC parameter yang

menghasilkan respon yang baik dengan menggunakan Kc=25,

Ti=0.08, dan Td=0.01

23

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali adalah

sebagai berikut :

1. dari praktikum yang telah dilaksanakan dengan menggunakan simulasi, didapatkan hasil bahwa nilai parameter PID yang

memiliki respon sistem terbaik adalah dengan menggunakan

parameter Kc = 48, Ti = 21, Td = 2.64.

2. pada percobaan secara real plan, didapatkan respon yang terbaik yaitu menggunakan nilai Kc=20, Ti=0.05, dan Td=0.02

untuk set point sebesar 40oC,

3. pada percobaan secara real plan, didapatkan respon yang terbaik yaitu menggunakan Kc=21, Ti=0.05, dan Td=0.01

untuk set point sebesar 45oC dan

4. pada percobaan secara real plan pada set point 50oC parameter yang menghasilkan respon yang baik dengan menggunakan

Kc=25, Ti=0.08, dan Td=0.01

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan untuk praktikum selanjutnya

adalah sebagai berikut :

a. praktikan diajari mengenai konfigurasi hardware dan software yang digunakan

b. seharusnya Plant dan konfigurasi Labview dan hardware National Instrument sudah selesai agar praktikan dapat

langsung mengambil data.

24

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

25

DAFTAR PUSTAKA

[1] Asisten Praktikum SPO, 2015. Praktikum Simulasi Pengendalian Suhu Pada PCT 13 Dengan Labview 2012. Laboratorium Rekayas Instrumentasi dan Control, Jurusan

Teknik Fisika, FTI-ITS. Surabaya.

Lampiran

Tugas Khusus Resume Journal

Judul : Direct synthesis Method Based kontroler Design for Cold Rolling Mill

Penulis : S.Umamaheswari, Dr.V.Palanisamy, dan

Dr.M.Chidambaram

Penerbit : International Journal of Control and Automation

Vol. 3, No. 2, June, 2010

I. Resume

Latar Belakang

Web guide pada proses cold rolling mill (CRM) memiliki

fungsi utama untuk mengatur (adjustment) garis tengah gulungan

pada garis tengah dengan proses. Proses yang cepat dapat

mengakibatkan simpangan yang besar antara posisi tengah

gulungan dengan garis proses. Untuk mengendalikan web guide,

maka diperlukan kontroler berupa hydraulic driver atau electrical

kontroler. Metode Direct Synthesis (DS) akan dibandingkan

dengan metode tuning PID kontroler yang umum yaitu metode

Zieger-Nichols (Z-N) dan Internal Model Control (IMC).

Metode Penelitian

Model sistem web guide menggunakan hubungan geometris

pemandu dengan menghiraukan massa dan stiffnes dari web

digunakan untuk membuat 3 model plant. Ketiga model plant

dibuat masing-masing berdasarkan nilai minimum, maksimum,

dan rerata dari nilai interval alami dari variabel yang berkaitan.

Model tersebut diberi pendekatan FOPTD (first-order plus time

delay) dengan sistem integrator menggunakan metode Sundaresan

dan Krishnamurthy. Pada penelitian ini, metode yang diusulkan

oleh Seshagirirao et. al digunakan untuk merancang PID kontroler

untuk sistem FOPTD ditambah Integrator dan dibandingkan

dengan yang sesuai model asli dan metode IMC dan Ziegler-

Nichols. Metode direct synthesis digunakan untuk pelacakan set-

point, metode desain kontroler sederhana dengan hanya satu

kontroler dalam umpan balik tunggal digunakan (IFOPTD)

27

integrator ditambah FOPTD. Namun, dengan kontroler

konvensional, mungkin ada masalah seperti overshoot yang besar

dan waktu penyelesaian yang lama.

Hasil dan Diskusi

Dari percobaan yang dilakukan diperoleh nilai ISE dan IAE

dari ketiga metode pada ketiga model sebagai berikut:

Proses Kontroler ISE IAE

Model 1 DS 0.177 33.2

IMC 190.3 480

Z-N 0.83 143.9

Model 1 DS 0.73 143.9

IMC 245 629

Z-N 57.61 174

Model 1 DS 0.396 87.29

IMC 176.8 456

Z-N 20.51 874.8

Kesimpulan Model matematika dari web guide sistem CRM disetel (tune)

menggunakan PID kontroler dengan metode DS dan

dibandingkan dengan IMC dan ZN. Kinerja kontrol yang kuat

dicapai dengan metode Direct Synthesis. Kontroler yang

dirancang pada model reduced(Rmodel) menggunakan DS

bekerja dengan baik untuk semua sistem asli dan memberikan

kinerja yang kuat.

II. Pembahasan Dari hasil penelitian pada jurnal di atas, dapat diambil

kesimpulan bahwa lontrol PID Direct Synthesis merupakan salah

satu metode tuning PID yang dapat menjejaki/tracking model

pada respons sistem closed-loop yang diinginkan. Metode ini

menggunakan strategi teknik penempatan pole (pole placement)

dan domain frekuensi, seperti halnya spesifikasi gain margin dan

phase margin. Hal ini sangat berbeda dengan metode tuning

Ziegler-Nichols atau dengan metode tuning Cohen-Coon yang

mendapatkan parameter-parameter PID-nya berdasarkan kurva

reaksi transient atau osilasinya.

Labview

Documents

Transcript of Labview