BAB I Konsep Dasar Pengendalian Proses

BAB I KONSEP DASAR PENGENDALIAN PROSES 1.1. Pendahu Pendahuluan luan

Pabrik Pabrik kimia kimia adalah adalah susuna susunan/r n/rangk angkaia aian n dari dari berbag berbagai ai unit unit pengola pengolahan han yang terintegrasi satu sama lain secara sistematik dan rasional. Tujuan dari pengoperasian pabrik kimia secara keseluruhan adalah untuk mengubah (mengkonversi) bahan baku tertentu (input feedstock ) mrenjadi produk yang diinginkan. Dalam Dalam pengoper pengoperasi asianny annya, a, pabrik pabrik kimia kimia akan akan selalu selalu mengal mengalami ami banyak banyak ganggau ganggauan an (disturbance) pada variab variabel el proses prosesnya nya dari dari luar luar (ekst (ekstern ernal) al),, sehing sehingga ga disturbance) pada diperl diperluka ukan n pengend pengendali alian an variab variabel el proses proses terseb tersebut ut agar agar tetap tetap pada pada batasa batasan n yang yang dipersyaratkan (diizinkan) dalam operasinya. Pengendalian proses pada dasarnya adalah usaha untuk mencapai tujuan agar proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Namun, apakah memang betul-betul diperlukan pengendalian proses ? Jawab terhadap pertanyaan ini bida “tidak” bisa “ya”. Proses tidak perlu dikendalikan jika memang tujuan proses tercapai tanpa unsur pengendalian. Contoh sederhana misalnya mempertahankan suhu air pada tekanan normal tetap pada 100 oC. Tanpa dikendalikan pun, air yang mendidih suhunya tetap 100 oC pada pada teka tekana nan n 1 atm. atm. Seba Sebali likn knya, ya, pros proses es perl perlu u dike dikenda ndali likan kan jika jika untuk untuk menc mencap apai ai tuju tujuan an perl perlu u penga pengawa wasa san n teru teruss-me mene neru rus. s. Cont Contoh oh sede sederh rhan anaa adal adalah ah mempertahankan suhu air pada 40 oC dalan udara yang bersuhu kamar dan tekanan normal.

1.2. Alasan Pentingnya Pentingnya Pengendalian Pengendalian Proses dalam Industri Kimia

Pabrik Pabrik kimia, kimia, atau atau pabrik pabrik lain lain yang sejeni sejenis, s, harus harus beroper beroperasi asi pada kondisi kondisi operasi operasi tertentu. tertentu. Beberapa alasan alasan yang menyebabkan menyebabkan pengendalian pengendalian proses sangat diperlukan dalam pengoperasian pabrik kimia antara lain: 1. Ke Keam aman anan an Op Oper eras asii ( Safety) Safety)

Keamanan dalam operasional suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer untuk untuk orangorang-ora orang ng yang bekerj bekerjaa di pabrik pabrik terseb tersebut ut dan bagi kelang kelangsun sungan gan

Bab I. Konsep Konsep Dasar Pengendalian Pengendalian Proses

1

perusahaan. Untuk menjaga terjaminnnya keamanan tersebut, berbagai kondisi operasi pabrik seperti tekanan operasi, temperatur operqasi, konsentrasi bahan kimia, ketinggian level cairan dalam tangki penyimpan dan lain-lain harus dijaga tetap dalam batas-batas tertentu yang diizinkan. 2. Spesifikasi Produksi ( Production Specifications)

Suatu pabrik kimia harus menghasilkan produk dalam jumlah dan dengan kualitas tertentu yang dipersyaratkan, dengan demikian dibutuhkan suatu sistem pengendali untuk menjaga tingkat produksi dan kualitas produk yang diinginkan. 3. Kendala-kendala Operasional (Operational Constrains)

Peralatan-peralatan yang digunakan dalam operasi pabrik kimia memiliki kendala-kendala operasional tertentu yang harus dipenuhi. Sebagai contoh, pada suatu pompa harus dipertahankan operasinya pada nilai Net Pisitive Suction Head (NPSH) tertentu selama operasi; kolom destilasi harus dijaga agar tidak sampai terjadi limpahan ( flooded ), isi dari tangki tidak boleh luber atau kering, dan sebagainya. 4. Peraturan Lingkungan ( Enviromental Regulations)

Terdapat berbagai peraturan lingkungan yang memberikan syarat-syarat tertentu bagi berbagai buangan pabrik kimia 5. Faktor Ekonomi ( Economics)

Operasi

pabrik kimia

ditujukan

untuk

memberikan

keuntungan yang

maksimum, sehingga pabrik harus dijalankan pada kondisi yang memungkinkan biaya bahan baku menjadi minimum dan laba yang diperoleh menjadi maksimum tanpa mengabaikan faktor-faktor diatas.

Agar dapat memenuhi semua faktor dan persyaratan di atas, diperlukan pengawasan (minitoring ) yang terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar (external intervention control ) untuk menjamin tercapainya tujuan operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu rangkaian peralatan

(alat

ukur/intrumen, pengendali, katup kontrol dan komputer) dan intervensi manusia

Bab I. Konsep Dasar Pengendalian Proses

2

( plant managerr, plant operator ) yang secara bersama-sama membentuk “control system ”.

1.3. Kebutuhan akan Sistem Pengendali Proses

Sistem pengendali diterapkan untuk memenuhi 3 (tiga) kelompok kebutuhan, yaitu: 1. Menekan Pengaruh Gangguan Luar (Eksternal) 2. Memastikan Kestabilan Suatu Proses Kimiawi 3. Optimasi Kinerja Proses Kimiawi Beberapa contoh kasus untuk dapat menggambarkan dengan lebih baik penggunaan sistem pengendali untuk memenuhi ketiga kebutuhan tersebut adalah: 1.

Menekan Pengaruh Gangguan Eksternal

Contoh aktual dari pengendalian melalui mengurangi pengaruh gangguan ekternal dapat dilihat pada contoh berikut : Contoh 1.1. Pengendalian Operasi Tangki Pemanas Berpengaduk

Tujuan/sasaran pemanas adalah : •

Menjaga temperatur keluar tangki (T) pada temperatur yang ditetapkan (Ts)

•

Menjaga volume cairan dalam tangki pada volume yang diinginkan (Vs) 

Bila :

Fi ; Ti tetap → V = Vs



Bila :

→

Ti = Ts

h = hs

Fi atau T berubah → perlu pengendali


3

Gambar 1.1 Sistem ProsesTangki Pemanas Berpengaduk Berbagai sistem pengendali yang dibutuhkan pada beberapa kasus perubahan nilai Fi dan/atau Ti adalah: a.

Pengendali Temperatur (untuk kasus T i berubah, Fi konstan);

Gambar 1.2

Gambar 1.3

Pengendali Temperatur “ Feed Back ”

Pengendali Temperatur “ Feed Foward ”

b.

Pengendali Ketinggian Cairan

Pengendali ketinggian “ feed back ” untuk tangki pemanas seperti gambar berikut:


4

Gambar 1.4 Skema pengendali ketinggian cairan dengan Pengaturan laju alir masuk Fi) (

Gambar 1.5 Skema pengendali ketinggian cairan dengan Pengaturan laju alir keluar F ( )

2.

Memastikan Kestabilan Suatu Proses Kimiawi

Pada Gambar 1.6 variabel proses x (dapat berupa Temperatur, Tekanan, Konsentrasi, Flow, dan lain-lain) mula-mula berharga konstan. Pada t = to nilai x tersebut terganggu oleh karena faktor luar, tetapi dengan perjalanan waktu nilai x kembali pada nilai semula. Sistem dengan kelakuan demikian disebut sebagai sistem


5

yang stabil ( stable) atau self regulating . Pada sistem demikian tidak diperlukan interversi pengendalian dari luar untuk stabilisasi atau memaksa x kembali ke nilai awalnya.

Gambar 1.6 Respons dari suatu sistem yang Stabil Kondisi yang berbeda terlihat pada Gambar 1.7. Setelah gangguan, harga y tidak kembali pada nilai semula, tetapi makin menyimpang. Sistem dengan kelakuan demikian disebut sebagai sistem yang tidak stabil (unstable). Pada sistem seperti ini diperlukan intervensi/pengendalian dari luar untuk stabilisasi sistem tersebut.

Gambar 1.7 Respons dari Sistem yang Tidak Stabil

3.

Optimasi Kinerja Suatu Proses Kimiawi

Kondisi operasi (temperatur, konsentrasi, tekanan, laju alir, dan lain-lain) pada suatu proses dapat diubah-ubah untuk mendapatkan kondisi optimal yang menghasilkan kinerja dan keuntungan yang maksimum.


6

1.4. Jenis Variabel

Jenis variabel yang mendapatkan perhatian penting dalam pengendalian proses adalah variabel proses ( process variable, PV) atau disebut juga variabel terkendali (controlled variable). Variabel proses adala h besaran fisik atau kimia yang menunjukkan

keadaan

proses dan

menjadi

variabel keluaran sistem yang

dikendalikan. Variabel ini bersifat dinamik, artinya nilai variabel dapat berubah spontan atau oleh sebab lain baik yang diketahui maupun tidak. Di antara banyak macam variabel proses, terdapat lima macam variabel dasar, yaitu suhu (T), tekanan (P), laju alir (F), tinggi permukaan cairan (L) dan derajat keasaman (pH). Dalam teknik pengendalian proses, titik berat permasalah 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). Sedangkan nilai variabel yang diinginkan dan dijadikan acuan atau referensi variabel proses disebut nilai acuan ( setpoint value, SV). Selain ketiga jenis variabel yamng tersebut diatas masih terdapat variabel lain yaitu gangguan (disturbance) baik yang terukur (neasured disturbance) maupun yang tidak terukur (unmeasured disturbance), serta variabel keluaran lain yang tidak terkendali (uncontrolled output ). 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. Gangguan terukur Var. terkendali Gangguan tak terukur

SISTEM PROSES

Var. tak terkendali

Var. termanupulasi (MV)


7

Sebagai contoh, pada kolom destilasi fraksionasi dalam kolom piring ( plate) memiliki jenis variabel sebagai berikut : Gangguan terukur

: Laju alir umpan

Gangguan tak terukur

: Komposisi umpan

Variabel termanipulasi

:

a) laju refluks b) laju kalor ke pendidih ulang (reboiler) c) laju destilat d) laju produk bawah e) laju air pendingin

Variabel tak terkendali

:

a) komposisi destilat b) komposisi produk bawah c) tinggi permukaaan akumulator refluks d) tinggi permukaan kolom bawah e) tekanan kolom

Variabel tak terkendali

: Suhu tiap piring (plate) sepanjang kolom

1.5. Jenis Sistem Pengendalian

Berdasarkan atas ada atau tidak adanya umpan balik, sistem pengendalian dibedakan atas sistem pengendalian simpal terbuka (open-loop control system) dan sistem pengendalian simpal tertutup (closed- loop controlsystem). Sistem pengendalian simpal terbuka bekerja tanpa mwmbandingkan variabel proses yang dihasilkan dengan nilai acuan yang diinginkan. Sistem semata-mata bekerja atas dasar masukan yang telah dikalibrasi. Contoh sederhana dari sistem pengendalian simpal terbuka adalah keran air yang telah terkalibrasi. Dengan memandang keran sebagai suatu sistem, maka bukaan keran (atau sudut putar keran) adalh sebagai masukan dan laju alir air sebagai keluaran sistem. Berdasarkan hukum dinamika fluida, laju alir air tergantung pada beda tekanan yang melintasi keran. Misalnya pada posisi keran x1 dengan beda takanan P2 mengalir air pada laju Q2 (gambar 1.8)


8

Jika oleh satu sebab tertentu tiba-tiba beda tekanan berubah menjadi P1, maka pada posisi keran tetap x1 akan menghasilkan laju alr Q1. Dengan demikian sistem pengendalian simpal terbuka tidak dapat mengatasi perubahan beban atau gangguan yang terjadi. Meskipun dari uraian di atas, sistem simpal terbuka merupakan sistem yang buruk, karena tidak mampu mengatasi gangguan, tetapi memiliki keuntungan sebagai berikut: 

Lebih murah dan sederhana dibandingkan sistem simpal tertutup



Jika sistem mampu mencapai kestabilan sendiri, maka akan tetap stabil.

Gambar 1.8 Sistem Pengendalian simpal terbuka Untuk mengatasi kekurangan sistem simpal terbuka, biasanya seorang operator pabrik akan mengatur kembali besarnya gangguan agar diperoleh sasaran yang diinginkan. Tetapi dengan tindakan operator ini berarti telah membuat sistem simpal tertutup. Berbeda dengan sistem simpal terbuka, pada sistem pengendalian simpal tertutup terdapat tindakan membandingkan nilai variabel proses dengan nilai acuan yang diinginkan. Perbedaan ini digunakan untuk melakukan koreksi sedemikian rupa sehingga nilai variabel proses akan sama atau dekat dengan nilai acuan. Dengan demikian terdapat umpan balik , sehingga sistem pengendali simpal tertutup lebih dikenal dengan sistem pengendalian umpan balik .


9

Meskipun sistem simpal tertutup mampu mengatasi gangguan atau perubahan beban, tetapi memiliki kelemahan sebagai berikut ; 

Sistem lebih mahal dan kompleks dinbanding sistem simpal terbuka



Dapat membuat sistem tidak stabil, meskipun sebenarnya tanpa umpan balik sistem dapat mencapai kestabilan sendiri.

Betrdasarkan nilai acuan ( setpoint ), sistem pengendalian umpan balik dibedakan atas dua jenis : 1) sistem pengendalian dengan titik acuan tetap (di bidang elektro sering disebut sistem pengaturan) dan 2) sistem pengendalian dengan titik acuan berubah ( di bidang mekanik sering disebut sistem pengendalian, sistem servo, atau tracking ). Tujuan utama sistem pengaturan adalah mempertahankan agar nilai variabel proses tetap pada nilai yang diinginkan. Sedangkan pada sistem pengendalian, tujuan utamanay adalah mempertahankan agar nilai variabel proses agar selalu mengikuti perubahan nilai acuan .

1.6. Sistem Pengendalian Umpan Balik

Prinsip mekanisme kerja pengendalian umpan balik adalah mengukur variabel proses dan kemudian melakukan koreksi bila nilainya tidak sesuai dengan yang diinginkan. Ciri utama pengendalian umpan balik adalah adanya umpan balik negatif. Artinya,

jika

nilai

variabel

proses

berubah,

terdapat

umpan

balik

yang

melakukantindakan untuk memperkecil perubahan itu.

1.6.1 Langkah Pengendalian

Langkah-langkah pengendalian umpan balik selengkapnya adalah sebagai berikut : a. Mengukur , tahap pertama dari langkah pengendali adalah mengukur atau mengamati nilai variabel proses b. Membandingkan , hasil pengukuran atau pengamatan variabel proses (nilai terukur) dibandingkan dengan nilai acuan ( setpoint )


10

c. Mengevaluasi , perbedaan antara nilai terukur dan nilai acuan di evaluasi untuk menentukan langkah-langkah atau cara melakukan koreksi atas perbedaan itu. d. Mengkoreksi, Tahap ini bertugas melakukan koreksi variabel proses, agar perbedaan antara nilai terukur dan nilai acuan tidak ada atau sekecil mungkin.

1.6.2 Intrumen Sistem Pengendali

Pelaksanaan keempat langkah tersebut pada butir (1.5.1) memerlukan intrumentasi sebagai berikut: a. Unit Pengukuran

Bagian ini bertugas mengubah nilai variabel proses yang berupa besaran fisik atau kimia seperti laju alir, tekanan, temperatur, konsentrasi, pH dan lain-lain menjadi sinyal standar. Bentuk sinyal standar yang populer adalah berupa sinyal pneumatik (tekanan udara) dan sinyal listrik lemah (lihat tabel 1.1). Unit pengukuran terdiri dari dua bagian besar yaitu sensor dan trasmitter. •

Sensor, yaitu elemen perasa yang langsung “bersentuhan” dengan

variabel proses fisik atau kimiawi. •

Trasmitter , yaitu bagian yang berfungsi mengubah sinyal dari sensor

(gerakan mekanik, perubahan hambatan, perubahan tengangan atau arus) menjadi sinyal standar.. Dalam

bidang

pengendalian

proses,

istilah

trasmitter lebuh populer

dibandingkan dengan transducer. Meskipun keduanya berfungsi serupa, tetapi trasmitter mempunyai makna pengirim sinyal pengukuran ke unit pengendali yang biasanya terletak jauh dari tempat pengukuran. Hal ini lebih sesuai dengan keadaan sebenarnya di pabrik.


11

Tabel 1.1. Sinyal-sinyal standar dalam transmisi sinyal Jenis SINYAL

Nilai Minimum

Nilai Maksimum

Pneumatik

3 psi atau 20 kPa 0 mA

15 psi atau 100 kPa 20 mA

Elektrik

4 mA

20 mA

0V

5V

1V

5V

b. Unit Pengendali (Controller)

Bagian ini bertugas membandingkan, mengevaluasi, dan mengirimkan sinyal ke unit kendali akhir. Evaluasi yang dilakukan berupa operasi matematika seperti; penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, integrasi, dan deferensiasi. Hasil evaluasi berupa sinyal kendali yang dikirim ke unit kendali akhir. Sinyal kendali berupa sinyal standar yang serupa dengan sinyal pengukuran, tetapi nilai tidak sama lagi. c. Unit Kendali Akhir

Bagian ini bertugas menerjemahkan sinyal kendali menjadi aksi atau tindakan koreksi melalui pengaturan variabel termanipulasi. Unit ini terdiri atas dua bagian besar, yaitu actuator dan elemen kendali akhir .

Aktuator adalah

penggerak elemen kendali akhir. Bagian ini dapat berupa motor listrik, selenoida, atau membran pneumatik. Sedangkan elemen kendali akhir biasanya berupa kantup kendali (control valve) atau elemen pemanas.

1.6.3

Mekanisme Pengendalian Umpan Balik

Sebagai ilustrasi diambil contoh pemanasan air dalam penukar panas sebagai berikut; (Gambar 1.9). Pada proses pemanasan air sebagaimana gambr tersebut, suhu air keluar (T) bergantung pada laju alir air (F), suhu air masuk (To), laju alir kukus ( steam) (S) dan suhu kukus (Ts). Jika dimisalkan suhu air masuk dan suhu kukus tetap, maka suhu air keluar tergantung pada laju alir kukus dan laju alir air.


12

Pada proses ini diinginkan agar air keluar memiliki suhu yang tetap meskipun terjadi perubahan laju alir air. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengatur laju aliran kukus sedemikian rupa sehingga akan diperoleh suhu air keluar tetap. Dari uaraian di atas, maka dapat ditentukan nama variabel pada sistem pemanasan air tersebut. Variabel-variabel tersebut adalah : •

Variabel proses (PV)

: suhu air keluar (T)

•

Variabel termanipulasi (MV)

: laju alir kukus (S)

•

Variabel gangguan

: laju alir air (F)

Gambar 1.9 Diagram alir proses pemanasan air

Dari sistem proses sebagaimana gambar 1.9 di atas, akan dibuat sistem pengendalian agar suhu air keluar selalu tetap. Untuk melaksanakannya perlu ditambahkan unit pengukuran, unit pengendali dan unit kendali akhir. Sehingga diagram tersebut menjadi seperti pada gambar 1.10 berikut :


13

Gambar 1.10 Diagram instrumentasi sistem pengendalian proses pemanasan air Sistem pengendalian seperti pada gambar 1.11 bekerja sebagai berikut. Suhu air keluar dideteksi oleh sensor dan dikirim oleh bagian Transmitternya (TT) ke unit pengendali suhu (TC). Di dalam unit pengendali, suhu air keluar dibandingkan dengan nilai acuan yang ditetapkan. Bila suhu air keluar lebih tinggi dari suhu yang diinginkan, maka unit pengendali akan mengirim sinyal kendali ke unit kendali akhir untuk mengurangi aliran kukus. Sebaliknya, jika suhu air keluar lebih rendah, katup kendali dibuka lebih besar agar aliran kukus membesar. Mekanisme sebagaimana tersebut di atas disebut aksi naik-turun (increasedecrease) atau disebut juga aksi berlawanan (reverse acting ). Artinya jika nilai variabel proses (PV) naik terjadi aksi pengecilan variabel termanipulasi (MV). Kebalikan dengan mekanisme tersebut adalah aksi naik-naik (increase-increase) atau disebut juga aksi langsung (direct acting ). Artinya jika PV naik, menyebabkan MV juga naik. Diagram pada gambar 1.10 di atas disebut diagram intrumentasi proses atau lebih dikenal dengan P &ID ( Piping and Instrumentation Diagram)

1.7. Simbol dan Indentifikasi Instrumen Pengendali

Dalam bidang pengendalian proses, yang dimaksud intrumen adalah peralatan yang terlibat dalam sistem pengendalian proses kecuali sistem proses itu sendiri.


14

Sehingga secara umum instrumen yang utama dalam sistem pengendalian adalah : sensor, trasnmitter/transducer, pengendali (controller ) ,pengubah sinyal (converter ), dan elemen kendali akhir (biasanya katup kontrol). Simbol intrumen untuk diagram intrumentasi sistem kontrol telah dibakukan oleh Instrument Society of America (ISA) yang diuraikan dalam Instrumentation Symbols and Indentification, ANSI/ISA-S5.1-1084. Simbol lingkaran (balon) adalah simbol umum instrumen. Jenis instrumen diindentifikasi oleh kode yang diletakkan di dalam balon yang disebut nomor indfentifikasi (tag number ). Kode ini berisi indentifikasi fungsional yang diletakkan dalam setengah lingkaran (balon) bagian atas. Sedangkan indentifikasi rangkaian diletakkan dalam setengah lingkaran bagian bawah. Secara umum lingkaran (balon) instrumen dibedakan atas tiga jenis.

Instrumen dipasang di lapangan (lokal)

Instrumen dipasang di ruang kontrol

Instrumen dipasang di samping panel kontrol

Gambar 1.12 Simbol Lingkaran Instrumen

Tabel 1.2 Huruf Indentifikasi Instrument HURUF ke-1

HURUF ke-2

HURUF ke-3

A=Analysis

A =Alarm

C =Controller

B =Burner

C =Controller

I =Indicator

D =Density

F =Ratio

E =Voltage

I =Indicator

F =Flow

L =Light

HURUF ke-4

HURUF ke-6, 7

dan ke-5

dan 8

Angka 0 ... 9

Angka 0 ... 9

Nomor area

Nomor

Angka 0 ... 9

atau nomor

rangkaian,

Nomor area

rangkaian

cabang paralel


15

H =Hand

Indicator

atau imbuhan

I =Arus

Q =Kuantitas

multikomponren

J =Daya

R =Recorder

L =Level

S =Switch

P =Pressure

T =Transmitter

Q =Laju Panas

Y =Relay,

S =Speed

konverter

T =Temperatur

V =valve

V =Vibration W =Weight X =Lain-lain Z =Posisi Sebagai catatan, tidak semua konsultan atau kontrakstor teknik memakai sepenuhnya standar ISA. Dalam hal ini simbol-simbol yang dibuat sedikit banyak ada perbedaan. Oleh sebab itu uraian diatas harap dipakai sebagai pedoman umum.

Contoh Soal 1.2 Simbol dan Label Instrumentasi

TIC dan TY 103

: indentifikasi fungsional : indentifikasi rangkaian (loop) 4 – 2010 mA adalah nomor area (lokasi) 3 – 15 psi TIC TY 3 adalah nomor rangkaian 103 TIC-103 dan TY-103 : nomor indentifikasi 103(tag number ) Contoh Soal 1.3 Diagram Instrumentasi Proses. Sebuah proses terdiri dari tangki yang diisi dengan cairan dan dipanaskan dengan pembakar gas. Sebuah transmitter suhu dengan dari sensor terbuat dari Pengubah sinyal arus ke termokopel

sinyal pneumatik digunakan untuk mengukur suhu cairan dalam tangki.(tekanan Sebuahudara) katup kendali Temperatur Indicator Controller digunakan untuk mengatur laju alir gas ke pembakar. Instrument yang dipakai adalah sebagai berikut:

Nomor

Nama Instrumet

Masukan

Keluaran

Indentifikasi


16

TT-405 TRC-405

................................ ................................

Suhu 4 – 20 mA

4 – 20 mA 4 – 20 mA

TY-405

. ................................

4 – 20 mA

3 – 15 psi

TV-405

. ................................

3 – 15 psi

m3/sec

. Pertanyaan : a) Isikan kolom nama instrumen.

b) Buat diagarm instrument untuk proses tersebut. Penyelesaian:

(a)

(b)

1.8

TT-405

: Transmitter suhu

TRC-405

: Pengendali suhu yang dilengkapirecorder

TY-405

: Pengubah suhu ke sinyal pneumatik

TV-405

: Katup kendali suhu

Diagram intrumentasi prosesnya, sebagai berikut :

Penutup

Hakikat utama tujuan pengendalian proses adalah mempertahankan nilai variabel proses agar sesuai dengan kebutuhan operasi. Makna dari penyataan ini adalah, satu atau beberapa nilai variabel proses mungkin perlu dikorbankan sematamata untuk mencapai tujuan yang lebih besar, yaitu kebutuhan operasi keseluruhan agar berjalan sesuai yang diinginkan. Jadi tujuan pengendalian mengacu pada hakikat utama yang dinyatakan di atas.


17

Tujuan ideal pengendalian adalah mempertahankan nilai variabel proses agar “sama” dengan nilai acuan. Sementara Tujuan praktis yang dapat diterima dalam operasinal adalah mempertahankan nilai varibel proses “di sekitar” nilai acuan dalam batas-batas yang ditetapkan. Tujuan tersebut didasarkan atas bentuk respons variabel proses setelah mendapat perubahan pada nilai acuan ( setpoint ) atau gangguan/beban. Pada sistem pengendalian simpal tertutup (loop tertutu), dengan memberi masukan undak (tangga/step) pada beban akan diperoleh kurva sebagaimana gambar 1.6. dari gambar tersebut dapat dirumuskan tujuan pengendalian yang dinyatakan dengan kualitas pengendalian, yaitu setelah terjadi perubahan beban/gangguan diharapkan akan diperoleh; 

Penyimpangan maksimum dari nilai acuan sekecil mungkin



Waktu yang diperlukan oleh variabel proses mencapai kondisi mantap sekecil mungkin



Perbedaan nilai acuan dan variabel proses setelah tunak (stabil) sekecil mungkin

Atau dapat dinyatakan dengan istilah umum, sebagai berikut; 

Minimum overshoot



Minimum settling time



Minimum offset

Dengan kata lain kualitas pengendalian yang diharapkan adalah, 

Tanggapan/respon cepat



Hasilnya stabil, dan



Tidak ada penyimpangan dengan nilai acuan.


18

BAB I Konsep Dasar Pengendalian Proses

Recommend Documents