Sejarah Sistem Kontrol

PENGANTAR PENGANTAR SISTEM KONTROLSISTEM KONTROL

Oleh :Oleh :

PurwantoPurwanto

131 574 847131 574 847

Sejarah PerkembanganSejarah Perkembangan1. SISTEM KONTROL KLASIK1. SISTEM KONTROL KLASIK

(1900 – 1960) Sistem Kontrol SISO(1900 – 1960) Sistem Kontrol SISO

270 B.C - VITRUVIUS : Pengontrol Jam Air270 B.C - VITRUVIUS : Pengontrol Jam Air

17501750 - JAMES WATT : Centrifugal Gov. (prakt)- JAMES WATT : Centrifugal Gov. (prakt)

19221922 - MINORSKY- MINORSKY : Model Ship Control (PD): Model Ship Control (PD)

19321932 - NYQUIST : Analisis Kestabilan- NYQUIST : Analisis Kestabilan

19341934 - HANSEN : Servomekanisme- HANSEN : Servomekanisme

1940 – 1950 : - Respon Frekuensi1940 – 1950 : - Respon Frekuensi

- Metode Tempat Kedudukan Akar- Metode Tempat Kedudukan Akar

- dst.- dst.

Sejarah PerkembanganSejarah Perkembangan

2. SISTEM KONTROL MODERN2. SISTEM KONTROL MODERN

(1960 – now) Sistem Kontrol MIMO berbasis (1960 – now) Sistem Kontrol MIMO berbasis elektronika dan komputer. elektronika dan komputer.

• Sistem Kontrol OptimalSistem Kontrol Optimal• Sistem Kontrol AdaptipSistem Kontrol Adaptip• Sistem Kontrol Logika FuzzySistem Kontrol Logika Fuzzy• Sistem Kontrol CerdasSistem Kontrol Cerdas• Programable Logic Control (PLC). dstProgramable Logic Control (PLC). dst

Penerapan Sistem KontrolPenerapan Sistem Kontrol

1. PROSES INDUSTRI :1. PROSES INDUSTRI :

Petrokimia & PetroliumPetrokimia & Petrolium

Industri BajaIndustri Baja

Energi ListrikEnergi Listrik

Elektronika & RobotikaElektronika & Robotika

Sandang & PanganSandang & Pangan

Konsumer produk.dst.Konsumer produk.dst.


2. INDUSTRI JASA:2. INDUSTRI JASA:

TelekomunikasiTelekomunikasi

Perhubungan Perhubungan

pariwisatapariwisata

Perdagangan Perdagangan

EkonomiEkonomi


3. STRATEGIS :3. STRATEGIS :

Air CraftAir Craft, Ship & Car, Ship & Car

MissileMissile & Satel & Satelllititee

Radar & NavigaRadar & Navigattiionon

RoRoccket & Space Craftket & Space Craft

Kontribusi Sistem KontrolKontribusi Sistem Kontrol

1.Performansi Sistem1.Performansi Sistem

•• Respon TransientRespon Transient

•• Respon FrekuensiRespon Frekuensi

•• Analisis ErrorAnalisis Error

•• KestabilanKestabilan

•• OptimasiOptimasi

•• dst.dst.

Kontribusi Sistem KontrolKontribusi Sistem Kontrol

2. Efisiensi2. Efisiensi

•• Tenaga ManusiaTenaga Manusia

•• Biaya ProduksiBiaya Produksi

3. Output Sistem3. Output Sistem

•• KualitasKualitas

•• KuantitasKuantitas

Sistem KontrolSistem Kontrol

Merupakan fokus pengkajian bidang Merupakan fokus pengkajian bidang Teknik Kontrol Teknik Kontrol OtomatisOtomatis, pada umumnya digambarkan sebagai sistem , pada umumnya digambarkan sebagai sistem dinamik terkendali, terdiri dari minimal dinamik terkendali, terdiri dari minimal 22 ( (duadua) bagian ) bagian utama, yaitu:utama, yaitu:

1. 1. Plant : Plant : Sistem Dinamik yang dikontrol , berbentuk Sistem Dinamik yang dikontrol , berbentuk perangkat, atau proses yang menghasilkan keluaran perangkat, atau proses yang menghasilkan keluaran ((output)output) berupa produk, signal dsb. yang dikendalikan berupa produk, signal dsb. yang dikendalikan oleh bagian pengontrol.oleh bagian pengontrol.

2. 2. Controller : Controller : Bagian Pengontrol , merupakan perangkat, Bagian Pengontrol , merupakan perangkat, yang menghasilkan isyarat kontrol (yang menghasilkan isyarat kontrol (control signalcontrol signal) untuk ) untuk mengendalikan Plant (objek kontrol).mengendalikan Plant (objek kontrol).

Sistem KontrolSistem Kontrol

reference input signal, command

isyarat masukan acuan, perintah, set-point

feedback signal

isyarat umpan-balik

output signal

keluaran, isyarat keluaran, hasil, produk

PENGENDALI

(CONTROL-LER)

KENDALIAN

(PLANT)

control signal

isyarat kontrol

Konfigurasi Dasar Sistem Kontrol

SISTEM KONTROL

Istilah-istilah yang digunakan Istilah-istilah yang digunakan dalam Sistem Kontroldalam Sistem Kontrol

PlantPlant

Merupakan seperangkat peralatan yang bisa terdiri dari Merupakan seperangkat peralatan yang bisa terdiri dari beberapa bagian komponen yang bekerja bersama-beberapa bagian komponen yang bekerja bersama-sama untuk melakukan suatu operasi tertentu.sama untuk melakukan suatu operasi tertentu.

Proses (process)Proses (process)

Proses didefinisikan sebagai suatu operasi atau Proses didefinisikan sebagai suatu operasi atau perkembangan alamiah yang berlangsung secara perkembangan alamiah yang berlangsung secara kontinyu yang ditandai oleh suatu deretan perubahan kontinyu yang ditandai oleh suatu deretan perubahan kecil yang beruntun dengan cara yang relatif tetap dan kecil yang beruntun dengan cara yang relatif tetap dan menuju ke suatu hasil atau keadaan akhir tertentumenuju ke suatu hasil atau keadaan akhir tertentu


Sistem (system)Sistem (system)Sistem adalah suatu kombinasi dari beberapa komponen Sistem adalah suatu kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja secara terpadu untuk melakukan suatu yang bekerja secara terpadu untuk melakukan suatu sasaran tertentu.sasaran tertentu.

Gangguan (disturbances)Gangguan (disturbances)Merupakan suatu sinyal yang cenderung mempunyai Merupakan suatu sinyal yang cenderung mempunyai pengaruh yang merugikan bagi harga keluaran sistem. pengaruh yang merugikan bagi harga keluaran sistem. Gangguan (disturbances) digolongkan menjadi dua:Gangguan (disturbances) digolongkan menjadi dua:- Gangguan internal- Gangguan internal- Gangguan eksternal- Gangguan eksternal


Kontrol berumpan-balik (feedback control)Kontrol berumpan-balik (feedback control)

Merupakan suatu operasi yang cenderung memperkecil Merupakan suatu operasi yang cenderung memperkecil selisih antara keluaran sistem dan masukan acuan dan selisih antara keluaran sistem dan masukan acuan dan bekerja berdasarkan selisih tersebutbekerja berdasarkan selisih tersebut

Sistem kontrol berumpan-balik (feedback control system)Sistem kontrol berumpan-balik (feedback control system)

Merupakan suatu sistem kontrol yang cenderung Merupakan suatu sistem kontrol yang cenderung menjaga hubungan yang telah ditentukan antara menjaga hubungan yang telah ditentukan antara keluaran dan masukan acuan dengan keluaran dan masukan acuan dengan membandingkannya dan menggunakan selisihnya membandingkannya dan menggunakan selisihnya sebagai alat pengontrolan.sebagai alat pengontrolan.


Servomekanisme (servomechanism)Servomekanisme (servomechanism)

Adalah sistem kontrol berumpan balik dengan keluaran Adalah sistem kontrol berumpan balik dengan keluaran berupa posisi, kecepatan atau percepatan mekanik.berupa posisi, kecepatan atau percepatan mekanik.

Sistem regulator automatik (automatic regulating Sistem regulator automatik (automatic regulating systems)systems)

Adalah sistem kontrol berumpan balik dengan masukan Adalah sistem kontrol berumpan balik dengan masukan acuan atau keluaran yang diinginkan konstan atau acuan atau keluaran yang diinginkan konstan atau berubah terhadap waktu dengan lambat. Tugas berubah terhadap waktu dengan lambat. Tugas utamanya adalah menjaga keluaran yang sebenarnya utamanya adalah menjaga keluaran yang sebenarnya pada harga yang diinginkan, akibat adanya gangguan.pada harga yang diinginkan, akibat adanya gangguan.


Sistem pengontrolan proses (process control system)Sistem pengontrolan proses (process control system)

Merupakan sistem regulator automatik dengan keluaran Merupakan sistem regulator automatik dengan keluaran berupa besaran seperti temperatur, tekanan, aliran, berupa besaran seperti temperatur, tekanan, aliran, tinggi muka cairan atau pH yang sering ditemukan dalam tinggi muka cairan atau pH yang sering ditemukan dalam proses industri.proses industri.

Contoh dan Aplikasi Sistem KontrolContoh dan Aplikasi Sistem Kontrol

Sistem pengontrolan tekananSistem pengontrolan tekanan

pembakar

udara

minyak

tungku

Elemen

Pengukur

tekanan

kontroler

cerobong

akuator

damper


Sistem pengontrolan tekananSistem pengontrolan tekanandari gambar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:dari gambar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:tekanan diukur oleh elemen pengukur tekanan. Sinyal tekanan diukur oleh elemen pengukur tekanan. Sinyal yang diperoleh diumpankan ke kontroler untuk yang diperoleh diumpankan ke kontroler untuk dibandingkan dengan harga yang diinginkan. Jika dibandingkan dengan harga yang diinginkan. Jika terdapat perbedaan atau kesalahan, keluaran kontroler terdapat perbedaan atau kesalahan, keluaran kontroler diumpankan ke akuator yang mengatur posisi damper diumpankan ke akuator yang mengatur posisi damper untuk memperkecil kesalahan.untuk memperkecil kesalahan.


Sistem pengontrolan kecepatanSistem pengontrolan kecepatan

uap ke mesin

Titik setel


Sistem pengontrolan kecepatanSistem pengontrolan kecepatan

besarnya laju aliran uap yang masuk ke silinder mesin besarnya laju aliran uap yang masuk ke silinder mesin diatur sesuai dengan selisih antara kecepatan mesin diatur sesuai dengan selisih antara kecepatan mesin yang diinginkan dengan kecepatan mesin yang yang diinginkan dengan kecepatan mesin yang sebenarnya.sebenarnya.


Sistem kontrol numerikSistem kontrol numerikAlat

Ukur putaran

Pembaca

pita kontrolerD-A

convAmp Motor Cutter

A-D

conv

Keluaran

posisi perkakas

Pulsa

Modulasi frekuensi

pulsa Umpan-balik

Catatan: Catatan: D-A conv = pengubah sinyal digital menjadi analogD-A conv = pengubah sinyal digital menjadi analogAmp= penguat (amplifier)Amp= penguat (amplifier)A-D conv = pengubah sinyal digital menjadi analogA-D conv = pengubah sinyal digital menjadi analogCutter = pemotong (pahat)Cutter = pemotong (pahat)


Sistem kontrol numerikSistem kontrol numerik

Harga-harga numerik simbiotik diubah menjadi harga Harga-harga numerik simbiotik diubah menjadi harga fisis oleh sinyal listrik yang diterjemahkan menjadi fisis oleh sinyal listrik yang diterjemahkan menjadi pergerakan linier atau sirkuler. Sinyal dapat berupa pergerakan linier atau sirkuler. Sinyal dapat berupa sinyal digital atau analog.sinyal digital atau analog.

Prinsip-prinsip Desain Sistem KontrolPrinsip-prinsip Desain Sistem Kontrol

Persyaratan umum sistem kontrolPersyaratan umum sistem kontrol

Setiap sistem kontrol harus stabil. Di samping kestabilan Setiap sistem kontrol harus stabil. Di samping kestabilan mutlak, suatu sistem kontrol harus mempunyai mutlak, suatu sistem kontrol harus mempunyai kestabilan relatif yang layak. Selain itu setiap sistem kestabilan relatif yang layak. Selain itu setiap sistem kontrol harus mampu memperkecil kesalahan sampai nol kontrol harus mampu memperkecil kesalahan sampai nol atau pada suatu harga yang dapat ditoleransi.atau pada suatu harga yang dapat ditoleransi.

Persoalan dasar dalam desain sistem kontrolPersoalan dasar dalam desain sistem kontrol

secara matematis persoalan dasar kontrol adalah secara matematis persoalan dasar kontrol adalah menentukan hukum kontrol optimal dengan berbagai menentukan hukum kontrol optimal dengan berbagai kendala teknik dan ekonomikendala teknik dan ekonomi..

Prinsip-prinsip Desain Sistem KontrolPrinsip-prinsip Desain Sistem Kontrol

AnalisisAnalisisyaitu penelitian pada kondisi tertentu, performansi sistem yaitu penelitian pada kondisi tertentu, performansi sistem yang model matematiknya diketahui.yang model matematiknya diketahui.

DisainDisainyaitu mencari suatu sistem yang dapat menyelesaikan yaitu mencari suatu sistem yang dapat menyelesaikan tugas yang diberikan sesuai tujuan.tugas yang diberikan sesuai tujuan.

SintesisSintesisyaitu mencari suatu sistem dengan prosedur langsung yaitu mencari suatu sistem dengan prosedur langsung yang akan bekerja menurut cara tertentu.yang akan bekerja menurut cara tertentu.

Sejarah Sistem Kontrol

Documents

Transcript of Sejarah Sistem Kontrol