Pengendalian Temperatur Velly

38
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE JL. Medan-Banda Aceh Km. 208 Buketrata Lhokseumawe. 24301 P.O Box 90 Telp. (0645) 42670 NAMA : Zusry Augtry Veliany NIM : 100413013 KELAS : 2/TKI PEMBIMBING : Ir. Syafruddin, M.Si. JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI PENGENDALIAN TEMPERATUR

Transcript of Pengendalian Temperatur Velly

Page 1: Pengendalian Temperatur Velly

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

JL. Medan-Banda Aceh Km. 208 Buketrata Lhokseumawe. 24301 P.O Box 90 Telp. (0645) 42670

NAMA : Zusry Augtry Veliany

NIM : 100413013

KELAS : 2/TKI

PEMBIMBING : Ir. Syafruddin, M.Si.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

PROGRAM TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

POLITEKNIK NEGERI LHOKSEUMAWE

2012

PENGENDALIAN TEMPERATUR

Page 2: Pengendalian Temperatur Velly

LEMBAR TUGAS

Judul Praktikum : Pengendalian Temperatur

Laboratorium : Pengendalian Proses

Jurusan / Prodi : Teknik Kimia / Teknologi Kimia Industri

Nama : Zusry Augtry Veliany

Kelas / Semester : 2 TKI-D4 / IV ( empat )

NIM : 100413013

Anggota Kelompok II :

Heriansyah

Mariana

Zusry Augtry Veliany

Zikrurrahman Fadli

Uraian Tugas :

1. Tentukan karakteristik pengendalian Proporsional dengan PB = 100 pada laju

alir fluida 6 LPM dan fluida dingin 8 LPM serta temperatur fluida panas 30ᴼC

dan fluida dingin menyesuai. Catatlah dalam selang waktu 5 detik.

2. Tentukan karakteristik pengendalian PI dengan PB = 20 ; I = 100,50 detik pada

laju alir fluida dan temp. sama dengan point 1. Catatlah dalam selang waktu 1

detik.

3. Tentukan karakteristik pengendalian PID dengan PB = 20 ; I = 10 detik ; D =

10,20,30 detik pada laju alir fluida dan temp. sama dengan point 1. Catatlah

dalam selang waktu 1 detik.

4. Buat table grafik

Buketrata, Mei 2012

Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing

Ir. Syafruddin, M.Si. Ir. Syafruddin, M.Si.

NIP : 19650819 199802 1 001 NIP:19650819 199802 1 001

LEMBAR PENGESAHAN

Page 3: Pengendalian Temperatur Velly

Judul Praktikum : Pengendalian Temperatur

Mata Kuliah : Pengendalian Proses

Nama : Zusry Augtry Veliany

NIM : 100413013

Kelas / Semester : 2 TKI-D4 / IV ( empat )

Nama Dosen Pembimbing : Ir. Syafruddin, M.Si.

NIP : 19650819 199802 1 001

Ka Laboratorium : Ir. Syafruddin, M.Si.

NIP : 19650819 199802 1 001

Tanggal Pengesahan :

Buketrata, Mei 2012

Ka. Laboratorium Dosen Pembimbing

Ir. Syafruddin, M.Si Ir. Syafruddin, M.Si

NIP : 19650819 199802 1 001 NIP : 19650819 199802 1 001

Page 4: Pengendalian Temperatur Velly

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN PRAKTIKUM

1. Untuk menunjukkan karakteristik Proporsional Band (PB) pada suatu loop

pengendalian temperatur.

2. Untuk menunjukkan PB ( Proporsional Band) + I ( integral) pada suatu

control loop pengendali temperatur.

3. Untuk menunjukkan karakteristik PB ( Proporsional Band) + I ( integral) +

D (Derivate) dalam control loop pengendali temperature

1.2 ALAT DAN BAHAN

1.2.1 Alat yang digunakan

1. Seperangkat alat pengendali temperatur

2. Gelas ukur

3. Beaker glass

4. Stop watch

1.2.2 Bahan yang digunakan

Air dan udara

Es Batu

Page 5: Pengendalian Temperatur Velly

1.3 PROSEDUR KERJA

1.3.1 Prosedur Start-Up

1. Pastikan bahwa semua kerangan diatur sesuai dengan Posisi Suhu Control

Valve diuraikan dalam Tabel 1.

2. Isi Tangki TN1 dan TN2 dengan air dengan cara manual 80% level

3. Hidupkan panel kontrol listrik.

4. Nyalakan pemanas air dan tetapkan set point pengendali temperatur TI C1

sampai 30 °C dan tunggu sampai suhu mencapai 30 ° C.

5. Nyalakan pompa P2 dan menyesuaikan tingkat laju alir ke 5 LPM dengan

menggunakan kerangan V8.

6. Nyalakan pompa sirkulasi air panas P1.

7. Praktikan sekarang siap untuk melanjutkan percobaan.

1.3.2 Prosedur Shut-down

1. Matikan pompa P1, P2, dan pemanas air (E1).

2. Matikan power pada panel kontrol.

1.3.2a. Control Proporsional Loop Tertutup

Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik Proporsional Band (PB) pada suatu

loop kontrol suhu 

Prosedur:

Page 6: Pengendalian Temperatur Velly

1. Start-up unit sesuai dengan Bagian 1.3.1.

2. Masukkan nilai PB dari 100, I nilai ke 0 (OFF) detik, dan nilai D untuk 0 (OFF).

3. Pasang loop kontrol ke dalam "Mode Manual". Sesuaikan set point ke 32ᴼC dan

perlahan-lahan menyesuaikan output hingga pengukuran sesuai dengan set point.

4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop menjadi "Auto Mode".

5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju aliran air dingin 6 LPM

setiap 5 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi

awal. Amati respon dari sistem sampai pola pengukuran seragam, dan kemudian

hentikan perekam.

6. Pasang loop kedalam mode "Manual" dan. Atur set point ke 30ᴼC secara

bertahap menyesuaikan output hingga pengukuran sesuai dengan set point.

7. Aktifkan perekam lagi. Pasang loop kedalam mode "Auto" dan ubah set point ke

30ᴼC. Amati respon sistem sampai pengukuran pola seragam. Periksa nilai

kondisi pengukuran pada pengendali untuk menghitung loss. Hentikan perekam.

8. Bandingkan semua hasil, dan bahas perbedaannya

1.3.2b. Proportional plus Integral Control Loop Tertutup

Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik PB (Proportional Band) + I ( Integral)

pada suatu kontrol loop suhu 

Prosedur:

1. Start-up sesuai dengan Bagian 1.3.1.

2. Masukkan nilai PB dari 20, I nilai 100,50 detik, dan nilai D untuk 0 (OFF)

kedua.

3. Pasang loop ke mode "Manual" dan. Set Atur set point ke 30ᴼC secara perlahan-

lahan menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.

4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop ke mode "Auto".

Page 7: Pengendalian Temperatur Velly

5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju alir air dingin sekitar 6

LPM setiap 1 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi

awal. Amati respon sistem sampai pola pengukuran seragam dan kemudian

hentikan perekam.

6. Pasang loop kedalam mode "Manual". Atur set point ke 30ᴼC dan secara

bertahap menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.

7. Nyalakan perekam. Pasang loop kedalam mode "Auto". Ubah set point ke

30ᴼC. Amati respon sistem sampai pengukuran pola seragam. Hentikan

perekam.

8. Bandingkan semua hasil, dan komentar tentang perbedaan. 

1.3.2c. Proportional plus Integral & Derivatif Kontrol Loop Tertutup

Tujuan: Untuk menunjukkan karakteristik PB (Proportional Band) + I(Integral

Aksi) + D (tindakan derivatif) dalam loop kontrol suhu 

Prosedur:

1. Start-up unit sesuai dengan Bagian 1.3.1.

2. Masukkan nilai PB dari 20, I nilai 10,20,30 detik, dan nilai D dari 10 detik.

3. Pasang loop kedalam mode "Manual". Sesuaikan set point ke 30ᴼC dan

perlahan-lahan menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set

point.

4. Aktifkan mode perekaman. Pasang loop kedalam mode "Auto".

5. Mensimulasikan perubahan beban dengan mengatur laju alir air dingin sekitar 6

LPM setiap 1 detik dengan menggunakan kerangan V8. Kembali ke posisi

awal. Amati respon sistem sampai pola pengukuran seragam lalu berhenti

perekam.

6. Pasang loop kedalam mode "Manual". Sesuaikan set point ke 35ᴼC dan secara

bertahap menyesuaikan output sehingga pengukuran sesuai dengan set point.

Page 8: Pengendalian Temperatur Velly

7. Aktifkan mode rekaman lagi. Pasang loop kedalam mode "Auto". Ubah set point

ke 35ᴼC. Amati respon dari sistem sampai stabil. Hentikan perekam.

9. Bandingkan semua hasil, dan bahas perbedaannya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kontrol Proses

Page 9: Pengendalian Temperatur Velly

Sebuah komponen dari setiap sistem kontrol proses industri adalah loop kontrol

feedback. Terdiri dari proses, pengukuran, pengendali, dan elemen kontrol akhir, seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.1 Jika semua elemen ini saling berhubungan, yaitu,

jika informasi dapat dikirimkan terus menerus sekitar loop, kontrol loop tertutup dan

feedback otomatis umumnya ada.

Gambar 2.1.1 Suatu pengendalian loop tertutup

Arus informasi ini menyediakan sarana untuk kontrol, yang memungkinkan

pemanfaatan bahan baku dan energi yang efisien, jika loop terganggu karena alasan

apapun, seperti ketika pengendali ini dikondisikan pada kontrol manual, seperti yang

terlihat pada Gambar 2.1.2 itu dianggap loop terbuka dan tidak ada kontrol otomatis.

Gambar 2.1.2 Kontrol loop terbuka

Konsep kontrol feedback otomatis bukanlah hal baru. Aplikasi pada industri

terjadi pada tahun 1774 ketika James Watt menggunakan bola-terbang untuk

mengontrol kecepatan mesin uapnya. Pengembangan kontrol feedback otomatis

berkembang lambat pada awalnya. Sistem transmisi Pneumatic tidak umum sampai

tahun 1940, tetapi beberapa dekade terakhir telah melihat studi ekstensif dan

pengembangan dalam teori dan penerapan konsep tersebut.

Kontrol feedback otomatis tidak digunakan secara universal. Dalam Gambar

2.1.2 bagian dari sistem yang terputus, menciptakan kontrol loop terbuka. Kontrol loop

Page 10: Pengendalian Temperatur Velly

terbuka tidak memberikan informasi dari proses kembali ke pengendali. Contoh yang

paling dekat adalah mesin cuci, yang dapat diprogram untuk mengendalikan

serangkaian operasi yang diperlukan untuk mencuci pakaian, hal itu berjalan

berdasarkan siklusnya dan, karena tidak ada informasi feedback yang kembali ke

perangkat kontrol mengenai kondisi pencucian, mesin cuci itu mati. Hanya manusia

yang dapat mengontrol beban, dan itu tidak memuaskan, bisa dijadikan pelajaran.

Kontrol loop terbuka jarang ditemui dalam proses industri dan tidak akan diberikan

keterangan lebih lanjut.

Sebagaimana dinyatakan sebelumnya, kontrol otomatis memerlukan beberapa jenis

sistem sinyal untuk menutup loop dan menyediakan sarana untuk aliran informasi. Ini

berarti bahwa pengendali harus mampu menggerakkan kerangan, kerangan harus dapat

mempengaruhi pengukuran, dan sinyal pengukuran harus edilaporkan ke pengendali.

Tanpa feedback ini, Anda tidak memiliki kontrol otomatis.

2. 2 Kontrol Proporsional

Kontrol on/off bekerja sangat baik pada proses dengan kapasitas besar, yang

berubah perlahan-lahan. Saat proses memiliki kapasitas kecil, biasanya merespon

dengan cepat untuk mengganggu. Oleh karena itu, peraturan terus menerus yang tepat

dari variabel dimanipulasi diperlukan. Upaya kontrol Proporsional untuk menstabilkan

sistem dan menghindari fluktuasi dengan menanggapi besar serta arah kesalahan.

Jenis proses yang paling bermanfaat dari kontrol proporsional adalah memiliki

massa besar atau aliran energi sehubungan dengan kapasitas dan waktu mati yang

sangat kecil. Sebuah pancuran kamar mandi adalah contoh dari proses kapasitas kecil.

Kontrol on/off pada suhu air tidak berguna di sini karena memutar kontrol penuh atau

terlalu penuh sehingga menyebabkan perubahan pada output. Energi masuk besar

berhubungan dengan kapasitas proses. Jadi, kami membentuk proporsi air panas ke air

dingin, yang dapat dipertahankan terus menerus.

Di kamar mandi, seperti dalam proses kontrol kebanyakan sistem, elemen

kontrol akhir adalah kerangan, yang sebagian membuka atau menutup untuk mengatur

massa atau aliran energi. Untuk menyediakan output yang sesuai, kerangan mengalir

Page 11: Pengendalian Temperatur Velly

antara sepenuhnya terbuka dan tertutup seperti diposisikan oleh pengendali. Aliran

kerangan ini disebut gaya kerangan.

Hubungan antara output dan lebar rentang pengukuran disebut band

proporsional. Kadang-kadang disebut PB atau P Band, dan dinyatakan dalam persen.

Misalnya, 20 persen proporsional band sempit, tetapi memberikan kontrol sensitif

karena 100 persen perubahan output yang dihasilkan oleh perubahan pengukuran hanya

20 persen. Sebaliknya, 500 persen Proporsional Band sangat luas dengan hanya 20

percent dari output yang mungkin dihasilkan oleh perubahan 100 persen dalam

pengukuran.

Dalam operasi, pengendali proporsional menghitung jumlah kesalahan antara

pengukuran dan set point, menguatkan, dan memposisikan elemen kontrol akhir untuk

mengurangi kesalahan. Besarnya tindakan korektif sebanding dengan kesalahan. Secara

umum, pengukuran merupakan satu-satunya pengendali proporsional yang dapat

menghilangkan kerugian hanya pada satu kondisi beban.

Ketika ada proses yang mengganggu, seperti ketika aliran tiba-tiba dikurangi,

kerangan harus mengubah posisi untuk menjaga variabel yang dikendalikan pada

tingkat yang konstan (menjaga set point). Output dari pengendali (yang mengontrol

posisi kerangan) harus mengasumsikan nilai baru, yang berbeda dari aslinya (set point),

sebelum keseimbangan dapat dicapai.

Nilai ini baru dari variabel yang dikendalikan Apakah offset dari set point.

Gambar 4, Curve C, menunjukkan respon system ketika band proporsional, di mana

osilasi dengan cepat menyelesaikannya.

Jika Proporsional Band terlalu lebar (tidak sensitif), offset akan jauh lebih besar,

mengurangi jumlah kontrol atas proses. Mempersempit pita proporsional (peningkatan

keuntungan) dapat mengurangi jumlah offset, tapi band yang terlalu sempit

menciptakan siklus. Yang paling penting adalah pembatasan kontrol proporsional

karena hanya hal itu yang dapat menampung satu hubungan tetap antara input dan

output, satu beban kontrol dimana kesalahan input adalah nol dan satu sinyal keluaran

dimana posisi kerangan kontrol dalam posisi yang diperlukan untuk membuat kesalahan

nol.

Page 12: Pengendalian Temperatur Velly

Tindakan proporsional murni umumnya memadai untuk proses yang stabil

dengan menggunakan sebuah Proporsional Band sempit dan dimana kerugian kecil

tidak merugikan pengoperasian sistem. Sebagai contoh, tingkat control suhu non-

kritikal loop dengan konstanta waktu yang lama adalah aplikasi yang baik hanya untuk

kontrol proporsional.

Gambar 2.2 : Respon system Proporsional untuk menangani gangguan berbeda

Proporsional Band (PB) lebar 

2. 3 Kontrol Integral

Tindakan integral untuk menghindari kerugian yang diciptakan dalam kontrol

proporsional dengan membawa output kembali ke set point, itu adalah penyeimbangan

kembali otomatis dari sistem, yang beroperasi selama kesalahan ada. Oleh karena itu,

kontrol integral menanggapi durasi kesalahan serta besar dan arah. Kontrol integral

hampir tidak pernah digunakan sendiri, melainkan dikombinasikan dengan kontrol

proporsional.

Pada suatu waktu, sistem penyeimbangan kembali harus dilakukan secara

manual, ini disebut "reset manual." Istilah "reset" sesekali masih digunakan, meskipun

definisi lengkap fungsi mencakup konsep matematika dari mengintegrasikan kesalahan

hingga mencapai nol.

Page 13: Pengendalian Temperatur Velly

Kontrol proporsional-plus-integral (PI) umumnya digunakan pada proses di

mana tidak ada jumlah kerugian yang dapat ditoleransi. Aplikasi lain termasuk yang

mana seperti broad band proporsional akan diperlukan untuk stabilitas bahwa jumlah

kerugian yang terbentuk harus diterima.

Kontrol PI diterapkan pada hampir semua proses. Ketika gangguan proses

terjadi, pengendali proporsional menanggapi kesalahan dan gangguan itu seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 2.3. Modus integral kontrol mendeteksi kesalahan dalam

modus proporsional dan mencoba untuk menghilangkan kesalahan.

Dalam kontroller proportional-plus-integral, aksi integral dapat dinyatakan

dalam menit per jumlah waktu ulangan yang diperlukan oleh pengendali integral untuk

mengulang-loop respon terbuka disebabkan oleh modus proporsional untuk perubahan

langkah dalam kesalahan. Semakin kecil nilai waktu, semakin cepat tindakan integral.

(Beberapa pembuat kontroller mengungkapkan integral dalam mengulangi per menit,

yang merupakan kebalikan dari menit per ulangan.)

Idealnya, menit per ulangan dipilih untuk modus integral dari pengendali yang

harus membawa titik kontrol kembali ke set point dengan cepat. (Proporsional Band

ditentukan secara terpisah.) Jika waktu integral terlalu panjang, sistem tidak akan tampil

di efisiensi maksimum. Jika waktu terlalu singkat, maka akan melampaui set point,

bahkan, jika waktu integral terlalu pendek untuk proses yang sedang dikendalikan,

maka siklus terus-menerus bisa terjadi. Hubungannya ditunjukkan dalam Gambar 2.3.

Page 14: Pengendalian Temperatur Velly

Gambar 2.3 Respon sistem proportional integral dengan waktu integral berbeda

Satu masalah dengan kontrol integral yang dapat terjadi ketika penyimpangan

tidak bisa dihilangkan selama periode waktu (seperti dengan sejumlah proses ketika

tangki kosong). Pengendali terus melihat kesalahan dan mencoba untuk memperbaiki,

menjenuhkan dan mengendalikan output ke nilai maksimum. Ini disebut penyelesaian

integral. Ketika situasi menyebabkan kesalahan tersebut diperbaiki, pengendali tidak

segera kembali ke operasi normal; melainkan mengendalikan output dan kerangan pada

kondisi ekstrim untuk beberapa saat hingga penyimpangan telah berubah. 

2.4 Kontrol PID

Masing-masing dari tiga mode kontrol dasar dan kombinasi yang telah dibahas

sejauh ini, Proporsional (P), Proporsional-plus-Integral (PI) memiliki keterbatasan yang

mungkin tidak signifikan jika proses dan pengendali cocok.

Namun, beberapa proses yang sulit untuk dikendalikan atau penting untuk

menjaganya pada set point, adalah penggunaan ketiga mode akan sangat membantu

dalam mempertahankan kontrol yang diinginkan. Kontrol PID menanggapi semua aspek

proses kesalahan, besarnya, durasi, dan tingkat perubahan. Output dari pengontrol PID

adalah kombinasi linear dari P, I, dan mode control D. 

Kontrol PID dapat menguntungkan pada banyak proses. Namun, penerapannya

harus dipertimbangkan dengan hati-hati karena memiliki keterbatasan pada beberapa

proses. Proses yang paling menguntungkan dari kontrol PID adalah cepat merespon

gangguan besar, dan tindakan integral bisa menanggapi mereka.

Tindakan derivative dan integral saling melengkapi. Tindakan derivatif

memungkinkan peningkatan proporsional, mengimbangi penurunan yang diharuskan

oleh tindakan integral; dimana tindakan integral cenderung meningkatkan masa siklus

dari loop, tindakan derivatif cenderung untuk menguranginya, sehingga menghasilkan

Page 15: Pengendalian Temperatur Velly

kecepatan yang sama tanggapan sebagaimana dengan tindakan proporsional tetapi tanpa

offset. 

Suhu proses, seperti penukar panas, khusus dari aplikasi ini, yang dapat

bermanfaat dari kontrol PID. Gambar 6 menunjukkan pengaruh penambahan tindakan

derivatif ke PI pengendali disesuaikan dengan benar. Periode (waktu untuk

menyelesaikan satu siklus) lebih pendek dibandingkan dengan kontrol proporsional-

plus-integral.

Gambar 2.4.1 Perbandingan antara sistem respon pada proses PI dengan PID kontrol

Gambar 2.4.2 Menunjukkan respon sistem untuk proses gangguan dalam modus

kontrol analog utama: proporsional, integral, dan PID. Respon yang tidak

terkendali ditampilkan demi perbandingan.

Page 16: Pengendalian Temperatur Velly

Gambar 2.4.3 Menunjukkan respon sistem terhadap perubahan set point (seperti yang

terjadi dalam penyetelan pengendali) dengan menggunakan mode analog

pengendalian yang sama. 

Page 17: Pengendalian Temperatur Velly

BAB III

DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA

3.1 Data Pengamatan

Tabel 3.1.1 Control Proporsional Loop Tertutup

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.6 30 46.42 5 24.6 30 45.43 10 27.3 30 42.74 15 28.6 30 41.45 20 29.0 30 41.06 25 29.2 30 40.87 30 29.3 30 40.78 35 29.3 30 40.79 40 29.3 30 40.7

10 45 29.3 30 40.711 50 29.3 30 40.712 55 29.3 30 40.713 60 29.3 30 40.714 65 29.2 30 40.815 70 29.2 30 40.816 75 29.2 30 40.817 80 29.2 30 40.818 85 29.2 30 40.819 90 29.2 30 40.820 95 29.2 30 40.821 100 29.2 30 40.822 105 29.2 30 40.823 110 29.3 30 40.724 115 29.3 30 40.725 120 29.4 30 40.626 125 29.5 30 40.5

Ket :

PB = 100 * Fd = 6 * Fp = 8 * Interval = 5 sec

Table 3.1.2 Control Proporsional plus Integral Loop Tertutup

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)

Page 18: Pengendalian Temperatur Velly

1 0 23.9 30 73.02 1 23.9 30 73.43 2 23.9 30 73.54 3 23.9 30 73.95 4 24.2 30 73.16 5 24.5 30 71.67 6 25.4 30 67.48 7 26.5 30 62.29 8 27.4 30 58.110 9 27.7 30 56.411 10 28.3 30 53.512 11 28.8 30 51.213 12 29.0 30 50.014 13 29.3 30 48.615 14 29.6 30 47.616 15 29.7 30 46.917 16 29.7 30 46.718 17 29.8 30 46.219 18 29.9 30 46.120 19 29.9 30 45.921 20 29.9 30 45.822 21 29.9 30 45.823 22 29.9 30 45.724 23 30.0 30 45.625 24 30.0 30 45.626 25 30.0 30 45.627 26 30.0 30 45.528 27 30.0 30 45.529 28 30.0 30 45.630 29 30.0 30 45.531 30 30.0 30 45.5

Ket :

PB = 20 * Interval = 1 sec

I = 100 * Fd = 6 * Fp = 9.5

Table 3.1.3 Control Proporsional plus Integral Loop Tertutup

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.7 30 1002 1 23.7 30 100

Page 19: Pengendalian Temperatur Velly

3 2 24.2 30 1004 3 25.1 30 99.75 4 25.2 30 97.56 5 26.5 30 93.37 6 27.3 30 89.68 7 27.7 30 87.59 8 28.3 30 84.710 9 28.8 30 82.511 10 29.0 30 81.512 11 29.4 30 79.713 12 29.7 30 78.514 13 29.9 30 77.415 14 30.0 30 77.016 15 30.1 30 76.217 16 30.3 30 75.518 17 30.3 30 75.219 18 30.4 30 74.620 19 30.5 30 74.221 20 30.5 30 74.022 21 30.6 30 73.623 22 30.7 30 73.224 23 30.7 30 73.025 24 30.7 30 72.826 25 30.8 30 72.527 26 30.8 30 72.228 27 30.8 30 72.1

Ket :

PB = 20 Fd * Fd = 6

I = 50 * Fp = Max

Interval = 1 sec

Table 3.1.4 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.3 30 1002 1 23.3 30 1003 2 23.3 30 100

Page 20: Pengendalian Temperatur Velly

4 3 23.4 30 1005 4 24.1 30 91.86 5 24.8 30 81.67 6 25.9 30 70.08 7 26.8 30 63.99 8 27.3 30 62.610 9 28.1 30 63.011 10 28.6 30 65.512 11 28.9 30 67.113 12 29.2 30 70.214 13 29.5 30 72.915 14 29.7 30 74.516 15 29.9 30 76.617 16 30.1 30 78.218 17 30.2 30 79.219 18 30.3 30 79.520 19 30.4 30 80.521 20 30.5 30 80.922 21 30.5 30 81.023 22 30.6 30 81.324 23 30.6 30 81.225 24 30.7 30 81.026 25 30.7 30 80.827 26 30.7 30 80.628 27 30.7 30 80.629 28 30.8 30 80.030 29 30.8 30 79.731 30 30.8 30 79.332 31 30.8 30 78.833 32 30.8 30 78.534 33 30.9 30 78.235 34 30.9 30 77.9

Ket :

PB = 20 * Fd = 6

I = 10 * Fp = Max

D = 10

Table 3.1.5 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup

Page 21: Pengendalian Temperatur Velly

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)

Page 22: Pengendalian Temperatur Velly

1 0 23.2 30 1002 1 23.2 30 1003 2 23.2 30 1004 3 23.4 30 1005 4 24.5 30 79.66 5 25.1 30 69.17 6 26.1 30 52.88 7 27.1 30 42.39 8 27.5 30 39.510 9 28.2 30 38.911 10 28.6 30 43.312 11 28.9 30 49.213 12 29.0 30 52.114 13 29.2 30 58.315 14 29.4 30 62.016 15 29.5 30 63.517 16 29.7 30 65.818 17 29.9 30 68.319 18 30.0 30 69.120 19 30.1 30 71.221 20 30.2 30 72.722 21 30.3 30 74.423 22 30.3 30 75.024 23 30.4 30 76.625 24 30.4 30 77.726 25 30.5 30 78.127 26 30.5 30 79.128 27 30.5 30 79.729 28 30.5 30 79.930 29 30.5 30 80.931 30 30.6 30 81.232 31 30.5 30 81.533 32 30.6 30 81.634 33 30.5 30 8235 34 30.5 30 82.136 35 30.6 30 81.937 36 30.5 30 81.938 37 30.5 30 82.139 38 30.5 30 81.5

Ket :

PB = 20 * Fd = 6

Page 23: Pengendalian Temperatur Velly

I = 10 * Fp = 13.5

D = 20

Table 3.1.6 Control Proporsional plus Integral plus Derivativ Loop Tertutup

No Waktu (s) TT10, PV(oC) Set Valve, SV(oC) Control Valve, MV(%)1 0 23.4 30 1002 1 24 30 93.83 2 25 30 72.34 3 25.5 30 61.95 4 26.4 30 45.46 5 27.3 30 34.57 6 27.6 30 31.88 7 28.1 30 31.49 8 28.4 30 36.110 9 28.5 30 39.311 10 28.7 30 46.312 11 28.8 30 52.313 12 28.9 30 55.414 13 29.1 30 58.915 14 29.3 30 6116 15 29.3 30 62.117 16 29.5 30 6418 17 29.7 30 65.919 18 29.7 30 66.720 19 29.9 30 68.221 20 29.9 30 70.622 21 30 30 71.923 22 30.1 30 7424 23 30.1 30 75.325 24 30.1 30 76.326 25 30.2 30 77.727 26 30.2 30 79.328 27 30.2 30 80.129 28 30.3 30 81.230 29 30.3 30 82.631 30 30.3 30 8332 31 30.3 30 84

Ket :

PB = 20 * Fd = 6

I = 10 * Fp = 13

Page 24: Pengendalian Temperatur Velly

D = 30

BAB IV

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

4.1 Pembahasan

Dalam praktikum pengendalian temperatur, dituntut kompetensi untuk

menentukan karakteristik pengendalian. Karakteristik pengendalian antara lain

adalah Proporsional (P), Proporsional plus Integral (PI) dan Proporsional plus

Integral plus Derivatif (PID).

Masing-masing dari pengendalian ini memiliki karakteristik yang berbeda,

namun ketiganya saling melengkapi satu sama lainnya. Misalnya PID,

Page 25: Pengendalian Temperatur Velly

merupakan gabungan dari pengendalian Proporsional plus Integral plus

Derivatif.

Pada percobaan ini, kami dapatkan perbedaan antara karakterisitik sistem

pengendalian tersebut. Tujuannya adalah sama, yaitu untuk mengurang

kesalahan (offset). Dapat dilihat pada tabel dan grafik yang kami dapat dari

percobaan tersebut.

Pada pengendalian Proporsional, dengan pb 100, laju alir fluida dinginnya

6 dan laju alir fluida panasnya 8. Offset merupakan selisih antara output dengan

set point. Maka offsetnya sama dengan 0.5, dapat dilihat pada gambar grafik

4.1.1 pengendalian proporsional dibawah ini outputnya hapir mendekati set

point.

Gambar 4.1.1 Pengendalian Proporsional

Page 26: Pengendalian Temperatur Velly

Gambar 4.1.2 Pengendalian Proporsional Plus Integral dengan Integral 100

Pada pengendalian Proporsional plus Integral, dengan Pb 20 integral 100,

laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 9.5. kami memperoleh grafik seperti

gambar 4.1.2 dimana outputnya tepat pada garis set pointnya dan tidak memiliki offset.

Gambar 4.1.3 Pengendalian Proporsional Plus Integral dengan Integral 50

Pada pengendalian Proporsional plus Integral, dengan Pb 20 integral 50,

laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas max. kami memperoleh grafik seperti

gambar 4.1.3 dimana outputnya melewati garis set pointnya dengan offset 0.8,

Page 27: Pengendalian Temperatur Velly

dikarenakan laju alir fluida panasnya mencapai max, makanya berpengaruh pada

outputnya.

Gambar 4.1.4 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif

10

Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20

integral 10 dan derivative 10, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas max.

Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.4 dimana outputnya melewati garis set

pointnya dengan offset 0.9, dikarenakan laju alir fluida panasnya mencapai max,

makanya berpengaruh pada outputnya.

Page 28: Pengendalian Temperatur Velly

Gambar 4.1.5 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif

20

Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20

integral 10 dan derivative 20, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 13.5.

Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.5 dimana outputnya melewati garis set

pointnya dengan offset 0.5.

Gambar 4.1.6 Pengendalian Proporsional Plus Integral Plus Derivatif dengan Derivatif

30

Pada pengendalian Proporsional plus Integral plus Derivatif, dengan Pb 20

integral 10 dan derivative 30, laju alir fluida dingin 6, dan laju alir fluida panas 13.

Kami memperoleh grafik seperti gambar 4.1.6 dimana outputnya melewati garis set

pointnya dengan offset 0.3.

Page 29: Pengendalian Temperatur Velly

Gambar 4.1.7 Pengendalian P, PI, dan PID Pada Control Valve (%)

Pada pengendalian Proporsional (P), Proporsional plus integral (PI), dan

Proporsional plus integral plus derivatif, kami memperoleh nilai control valve seperti

gambar 4.1.7 dimana suhu sangat mempengaruhi control valve.

Menurut teori, pengendalian proporsional memiliki offset yang besar, namun hal

tersebut dapat diatasi dengan menggabungkan pengendalian integral. Hal tersebut

dilakukan untuk mengurangi offset. Namun lebih sempurna lagi jika ditambahkan

pengendalian derivatif didalamnya. Dapat lebih megurangi nilai kesalahannya.

Selain mengamati karakter masing-masing pengendalian, control valve juga

menjadi bahan pengamatan dalam percobaan ini. Semakin tinggi kenaikan suhu, maka

semakin kecil persen (%) control valvenya, dalam artian bahwa sistem pengendali juga

mengotrol gerakan valve untuk setiap kenaikan suhu.

4.2 Kesimpulan

Nilai offset pada Pengendali Proporsional adalah 0.5

Pada Pengendali Proporsional plus Integral tidak memiliki nilai offset

dikarenakan nilai output tepat pada garis setpoint.

Page 30: Pengendalian Temperatur Velly

Pengendali Proporsional plus Integral dalam praktikum ini yang dapat

menghasilkan offset terkecil dan tidak memiliki offset.

Nilai offset pada Pengendali Proporsional plus Integral plus Derivatif

adalah 0.3

Semakin tinggi kenaikan suhu, maka semakin kecil persen(%) control

valvenya

Daftar Pustaka

Gunterus, Frans. 1988. Falsafah Dasar: Sistem Pengendalian Proses. Jakarta:

Elex Media Komputindo

Sitompul J., Limbong M. Modul Praktikum Pengendalian Proses. Departemen

Teknik Kimia ITB

Yusuf, Ritonga M, Ir. 2002. PENGENDALIAN PROSES – I.

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1347/1/kimia-yusuf3.pdf.

diakses pada 25 Mei 2012.