Nama Nim
: Mardhatillah : 1104102010008 1104102010008
Mata kuliah : Sistem Kendali
A. Contoh System Control Loop Terbuka 1. Pemanggang Roti / Toaster Toaster merupakan salah satu alat rumah tangga yang digunakan untuk memanaskan roti sebagai makanan pagi bagian bagi orang-orang tertentu.
Toaster ini sangat sederhana dan mudah dioperasikannya. Toaster atau pemanggang roti memiliki sistem yang cukup simpel. Pemanggang menggunakan radiasi infra merah untuk memanaskan sekerat roti. Saat sekerat roti diletakkan di dalam pemanggang, dan setelah dihubungkan dengan sumber, sebuah kumparan akan menjadi kemerahan dan memproduksi kawat nikrom. Radiasi ini akan mengeringkan dan membakar permukaan roti. Pada umumnya, pemanggang menggunakan kawatl nikrom untuk memproduksi radiasi ini, dan kawat nikrom ini membalut suatu lembaran yang terbuat dari mika. Cara kerja pemanggang roti / troaster
Kawat nikrom (nichrom) sendiri adalah perpaduan Mengapa keduanya dipakai untuk menghasilkan radiasi?
antara
nikel
dan
krom.
Pertama, kawat nikrom memiliki resistansi elektrik yang tinggi dibandingkan tembaga, misalnya. Meskipun kawat nikrom yang digunakan cukup pendek, namun cukup untuk menaikkan suhu tinggi. Yang kedua, nikrom tidak mengoksidasi saat dipanaskan sehingga tidak mengalami pengaratan. Sebaliknya kawat besi, misalnya, akan mengalami pengaratan dengan cepat saat dipanaskan. Alat pemanggang yang paling sederhana memiliki dua lembaran mika yang diselubungi nikrom, dan masingmasing dipisahkan oleh suatu slot berukuran satu inci. Kabel nikrom dapat langsung dihubungkan ke stop kontak. Biasanya pemanggang memiliki dua fitur lain yaitu: 1. Tray yang dilengkapi dengan semacam spiral (spring-loaded tray), sehingga roti yang dipanggang langsung lembam keluar dari panggangan 2. Pengatur waktu yang dapat mematikan pemanggang secara otomatis, kemudian melepaskan tray sehingga hasil panggangan dapat keluar.
2. Oven Microwave
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar1, listrik dari stopkontak di dinding perjalanan melalui kabel listrik dan masuk microwave oven melalui serangkaian sirkuit s ekering perlindungan dan keselamatan. Sirkuit ini termasuk berbagai sekering dan pelindung termal yang dirancang untuk menonaktifkan oven dalam hal suatu arus pendek atau jika kondisi terlalu panas terjadi.
Jika semua sistem normal, listrik melewati ke sirkuit Interlock dan timer. Ketika kemudian pintu oven ditutup, jalur listrik juga dibentuk melalui serangkaian switch Interlock keselamatan.Mengatur timer oven dan memulai operasi memasak memperluas jalan ini tegangan untuk rangkaian kontrol. Umumnya, sistem kontrol mencakup baik sebagai relay elektromekanis atau sakelar elektronik disebut triac seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Merasa bahwa semua sistem yang “pergi,” menghasilkan rangkaian kontrol sinyal yang menyeb abkan relay atau triac untuk mengaktifkan, sehingga menghasilkan jalur tegangan transformator tegangan tinggi. Dengan menyesuaikan rasio on-off aktivasi sinyal ini, sistem kontrol dapat mengatur penerapan tegangan transformator tegangan tinggi, dengan demikian mengendalikan rasio onoff dari tabung magnetron dan karena itu daya output dari microwave oven. Beberapa model menggunakan relay power-kontrol cepat bertindak dalam rangkaian tegangan tinggi untuk mengontrol output daya. Pada bagian tegangan tinggi (Gambar 3), transformator tegangan tinggi bersama dengan dioda khusus dan pengaturan kapasitor berfungsi untuk meningkatkan te gangan rumah tangga khas, dari sekitar 115 volt, dengan jumlah yang sangat tinggi sekitar 3000 volt! Meskipun hal ini tegangan yang kuat akan sangat tidak sehat – bahkan mematikan – bagi manusia, itu hanya apa yang tabung magnetron perlu melakukan tugasnya – yaitu, untuk secara dinamis mengubah tegangan tinggi ke bergelombang gelombang elektromagnetik energi memasak. Energi gelombang mikro ditransmisikan ke saluran logam disebut Waveguide, yang feed energi menjadi area memasak dimana menemukan pisau logam perlahan-lahan bergulir dari pisau pengaduk. Beberapa model menggunakan jenis antena berputar sementara yang lain memutar makanan melalui gelombang energi pada korsel bergulir. Dalam hal apapun, efeknya adalah merata membubarkan energi gelombang mikro di seluruh wilayah di kompartemen memasak. Beberapa gelombang langsung menuju makanan, yang lain memantul dari logam dinding dan lantai, dan, berkat layar logam khusus, microwave juga
mencerminkan dari pintu. Jadi, energi gelombang mikro mencapai semua permukaan makanan dari segala arah.
Semua energi gelombang mikro tetap dalam rongga memasak. Ketika pintu dibuka, atau timer mencapai nol, berhenti microwave energi – sama seperti mematikan tombol lampu berhenti cahaya lampu
B. Contoh System Control Loop Tertutup 1.
Dispenser/ Pemanas air
Dispenser adalah salah satu alat elektronik yang didalamnya terdapat heater yang berfungsi untuk memanaskan air yang ada pada tabung penampung, Heater umumnya memiliki daya sekitar 200-300 Watt. Dispenser juga dilengkapi dengan Thermostat. Pada tabung dispenser dipasang Heater / pemanas serta sensor suhu atau thermostat yang berfungsi untuk membatasi kerja heater agar tidak bekerja terus-menerus yang akan menimbulkan suhu air dalam tabung dispenser berlebihan, Ketika suhu air yang dipanaskan oleh heater mencapai suhu tertentu sehingga melebihi suhu kerja sensor/thermostat maka sensor akan bekerja dan memutuskan arus yang mengalir ke heater, dengan demikian heater akan berhenti bekerja sehingga suhu air tetap terjaga sesuai dengan kebutuhan, bisa dilihat di lampu indikator dari warna merah akan berganti warna hijau. Heater akan bekerja kembali manakala suhu air pada tabung menurun sampai suhunya berada dibawah suhu kerja sensor, sensor dipasang seri dengan heater, dengan demikian fungsi dari sensor ini mirip seperti saklar, hanya saja bekerjanya secara otomatis berdasarkan perubahan suhu.
2. Kulkas
Kulkas atau Lemari Es adalah salah satu kebutuhan yang penting bagi masyarakat di zaman sekarang. Kulkas sendiri adalah alat yang berfungsi untuk menyimpan bahan makanan dan buah-buahan agar tidak membusuk dan tetap terjaga awet di dalam suhu yang telah diatur di dalam kulkas. Kulkas ada yang satu pintu, dua pintu bahkan empat pintu. Cara kerja kulkas
Cara kerja lemari es atau kulkas masih berhubungan erat dengan prinsip perpindahan kalor. Sistem kerja kulkas bermula dari bagian kompresor yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Motor kompresor akan segera berputar dan memberi tekanan pada semua bahan pendingin saat telah dialiri oleh listrik. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, maka akan mebuat refrigerant mengalir menuju kondensor. Nantinya itu akan disaring oleh filter yang ada. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan akan kembali menjadi bentuk cair, Refrigerant cair yang bertekanan tinggi akan terdorong dan akan menuju pipa kapiler. Dengan begitu refrigerant akan segera naik ke
evaporator dikarenakan tekanan kapilaritas yang telah dimiliki oleh pipa kapiler itu sendiri. Skema cooling cycles pada kulkas
Ketika berada di dalam evaporator, refrigerant cair segera menguap dan wujudnya akan berubah kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang rendah. Sebab dari proses tersebut, maka udara yang berada di sekitar evaporator akan memiliki suhu rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi bentuk cair. Pada kondisi yang berulang akan memungkinkan udara tersebut akan membeku dan akan menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda ataupun air yang dengan sengaja diletakkan pada sekitar evaporator.
