Makalah Sistem Loop Tebuka Dan Tertutup

SPB

SISTEM LOOP TERBUKA DAN SISTEM LOOP TERTUTUP

OLEH : 1. AN ANII ANGG ANGGRA RAEN ENII SULIS SULISTY TYO O 11 1155 5524 2423 232 2

2. ANISA NOVI ALFIYANA

115524239

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK MESIN 2014

SISTEM LOOP TERTUTUP DAN TERBUKA

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Bea!a"#

Perkembangan ilmu dan teknologi selalu beriringan dengan tingkat peradaban menusia. Dengan bertambahnya ilmu dan teknologi yang dikuasai maupun yang diterapkan, diharapkan manusia dapat meningkatkan kesejahteraan peradaban manusia secara keseluruhan, walaupun dampak-dampak negatif selalu bermunculan seiring dengan kemajuan teknologi manusia. Dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (iptek), manusia selalu berusaha untuk mencari satu cara sehingga penerapan dari iptek itu sendiri memberikan banyak keuntungan dan meringankan beban kerja manusia. Sistem kontrol (control system) merupakan satu kumpulan cara atau metode yang dipelajari dari kebiasaan  kebiasaan manusia dalam bekerja, dimana manusia membutuhkan suatu pengamatan kualitas dari apa yang mereka telah kerjakan sehingga memiliki karakteristik sesuai dengan apa yang diharapkan pada mulanya. Perkembangan teknologi menyebabkan manusia selalu terus belajar untuk mengembangkan dan mengoprasikan pekerjaan  pekerjaan kontrol yang semula dilakukan oleh manusia menjadi serba otomatis (dikendalikan oleh mesin). Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalam teknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi, mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang membosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagi manusia yang menerapkannya.

2


BAB II KAJIAN TEORI

1.2. SISTEM KENDALI

Sistem kendali dapat dikatagorikan dalam beberapa katagori yaitu sistem kendali secara manual dan otomatis, sistem kendali tertutup (closed loop) dan terbuka (open loop). 1. Sistem kendali terbuka (open loop)

Sistem !endali "oop #erbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak

dapat

diukur dan

tidak

dapat

digunakan

sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. $adi pada setiap masu kan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop terbuka dapat digunakan jika hubungan output dan inputnya diketahui serta tidak adanya gangguan internal dan eksternal. !onstruksinya sederhana dan perawatannya mudah dan lebih murah, tidak ada persoalan kestabilan cocok untuk keluaran yang sukar diukur%tidak ekonomis (contoh & untuk mengukur kualitas keluaran pemanggang roti).

Gambar 2.1. Sistem Kendali Loop Terbuka

3


Kelemahan : 

gangguan dan perubahan kalibrasi



untuk menjaga kualitas yang diinginkan perlu kalibrasi ulang dari waktu ke waktu

Kelebihan : 

konstruksinya sederhan dan perawatan mudah



lebih murah



tidak ada persoalan kestabilan



cocok untuk keluaran yang sukar diukur

Pada sistem kendali terbuka contohnya adalah pemanggang roti. Pemanggang roti (#oaster) merupakan alat yang digunakan untuk memanaskan roti sebagai makanan pagi bagian bagi orang-orang tertentu. 'lat ini sederhana dan mudah dioperasikannya. #oaster atau pemanggang roti memiliki sistem yang cukup simpel. Pemanggang menggunakan radiasi untuk memanaskan sekerat roti. Saat sekerat roti diletakkan di dalam pemanggang, dan setelah dihubungkan dengan sumber, sebuah kumparan akan menjadi kemerahan. adiasi ini akan mengeringkan dan membakar permukaan roti. mumnya, pemanggang menggunakan kawat nikrom untuk memproduksi radiasi ini, dan kawat nikrom ini membalut suatu lembaran yang terbuat dari mika !awat nikrom (nichrom) sendiri adalah perpaduan antara nikel dan krom. Pertama, kawat nikrom memiliki resistansi elektrik yang tinggi dibandingkan tembaga, misalnya. *eskipun kawat nikrom yang digunakan cukup pendek, namun cukup untuk menaikkan suhu tinggi. +ang kedua, nikrom tidak mengoksidasi saat dipanaskan sehingga tidak mengalami pengaratan.

4


Bagian – bagian pemanggang roti :

1. Rumah pelindun umah pelindung dari pemanggang roti tersebut dari bahan plat yang dilapisi chrom atau dicat dengan cat tahan panas agar tidak mudah korosi%berkarat. ntuk mengetahui lebih jelas bentuk dari rumah pelindung ini dapat dilihat pada gambar &

2. !lemen pemanas lemen pemanas umumnya terdiri dari  (tiga) bagian yang dihubungkan jajar%paralel dan ditempatkan sedemikian rupa berjajar, sehingga membentuk dua rongga diantaranya. lemen pemanas ini dibuat dari bahan pemanas yaitu kawat nikelin bulat atau pipih yang dililitkan pada lempengan mika atau asbes. ambar dibawah ini menunjukkan bentuk dari elemen pemanas dan kawat kisi-kisi yang memisahkan roti dengan elemen pemanas dengan jarak tertentu agar roti tidak menempel pada elemen pemanas.

5


".

#udukan Roti Dudukan roti dibuat sedemikian rupa, sehingga dapat dinaik%turunkan. *enurun-nya

dilakukan

dengan cara ditekan

(secara

manual),

sedangkan gerakan naik kembalinya terjadi secara otomatis menurut panas dan lamanya waktu pemanggangan yang ditentukan (diset). ambar menunjukkan bagian dari dudukan roti tersebut.

$. %enatur panas dan timer Pada peralatan pemanggang roti biasanya dilengkapi dengan pengatur panas

dengan

bimetal

pemanggangan (timer).

atau

dengan

pengatur

lamanya

waktu

/aik pengaturan pemanggangan dengan

menggunakan pengatur panas dengan bimetal ataupun pengatur waktu (timer) pengaturannya dilakukan dengan cara memutar tombol, dengan kedudukan light, medium dan dark atau dengan kedudukan 0, 1 dan . /agian pengatur panas dengan bimetal ditunjukkan pada gambar berikut.

6


Selain bagian-bagian yang disebutkan di atas, pemanggang roti juga dilengkapi dengan bagian-bagian mekanik lainnya seperti pengangkat roti ke atas, bila roti telah cukup panas%waktu pemanggangannya /iasanya pemanggang memiliki 1 (dua) fitur lain yaitu& 

#ray yang dilengkapi dengan semacam spiral (spring-loaded tray), sehingga roti yang dipanggang langsung lembam keluar dari panggangan.



Pengatur waktu yang dapat mematikan pemanggang secara otomatis kemudian melepaskan tray sehingga hasil panggangan dapat keluar 'lat ini bekerja sebagai penggerak utama melalui mekanik lainnya, roti yang dipanggang dapat bergerak sepanjang alat tersebut. *otor ini mendapat aliran listrik melalui kawat penghubung dari sumber yang tersedia. Prinsip kerja secara kelistrikan sama dengan peralatan pemanas yang lain, sedang secara mekanik cara kerja sebagai berikut& a.

oti tawar yang telah diiris (slice-brand) dimasukan kedalam dudukan roti.

b.

#ombol pengungkit ditekan ke bawah sehingga mengunci.

c.

'tur posisi kematangan pemanggangan ("ight-*edium-Dark)

d.

Setelah suhu yang dikehendaki, bimetal membengkok dan menggeser mekanik sam pai pengunci terlepas keatas untuk mengeluarkan roti dari dalam pemanggang.

7


2. Sistem kendali tertutup (closed loop)

Sistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya berpengaruh langsung terhadap aksi kendali. +ang berupaya untuk mempertahankan keluaran sehingga sama bahkan hampir sama dengan masukan acuan walaupun terdapat gangguan pada sistem. $adi sistem ini adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerak adalah selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (berupa sinyal keluaran dan turunannya) yang diteruskan ke pengendali % controller sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran mendekati harga yang diingankan.

Gambar 2.2. Sistem Kendali Loop Tertutup Secara umum, elemen dari sebuah sistem kontrol rangkaian tertutup terdiri dari & 0. *asukan ( re&erence input elemen, r ) lemen ini berfungsi untuk mengubah besaran yang dikontrol menjadi sinyal masukan acuan ( r ) bagi sistem control.

1. Pengontrol % pengendali ( controller )

8


/erfungsi untuk memproses kesalahan (error , e ) yang terjadi setelah kesalahan tersebut dilewatkan ( dimasukkan ) melalui elemen pengontrol, akan dihasilkan sinyal yang berfungsi sebagai pengontrol proses.

. Sistem terkendali ( proses ) lemen ini dapat berupa proses makanis, elektris, hidraulis, peneumatik maupun kombinasinya.

2. $alur umpan balik ( &eedback element ). /agaian sistem yang mengukur keluaran yang dikontrol dan kemudian menggubahnya menjadi sinyal umpan balik ( &eedback sinal )

3. lemen % jalur maju ( &or'ard ain ) /agaian dari pada sistem kontrol tanpa elemen umpan balik. /erdasarkan jumlah elemen yang menyusun suatu sistem control, terdapat beberapa 4ariabel pengontrolan, yaitu & 0. Set Point (command input ) 'dalah harga yang digunakan bagi 4ariable yang di control selama pengontrolan. 5arga ini tidak tergantung dari keluaran sistem. 1. *asukan acuan (re&rence input r ) Sinyal aktual yang masuk pada sistem kontrol sinyal ini diperoleh dengan menyetel harga 4 melalui masukan sehingga dapat dipakai dalam sistem control.

9


. !eluaran yang di kontrol ( controlled output c ) *erupakan harga%nilai yang akan dipertahankan bagi 4ariable yang dikontrol, dan merupakan harga yang ditunjukan oleh alat pencatat. 2. 6ariable yang dimanipulasi ( manipulated ariable, m). sinyal yang keluar dari elemen (controller ) dan berfungsi sebagai sinyal pengontrol tanpa adanya gangguan .

3. Sinyal umpan balik ( &eedback sinal , b) Sinyal yang merupakan fungsi dari keluarn yang dicatat oleh alat pencatat. 7. !esalahan ( error  actuatin snnal e ) 'dalah selisih antara sinyal acuan r dan sinyal b. sinyal ini adalah sinyal yang dimasukkan ke elemen pengontrol ( controller ) atau pengendali denga harga yang diinginkan sekecil mungkin. Pengurangan r dan b adalah secara aljabar. Sinyal

e

ini

menggerakkan

unit

pengontrol

untuk

menghasilkan% mendapatkan keluaran pada suatu harga yang diiinginkan. 8. Sinyal gangguan ( disturbance * ) *erupakan sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan. anguan oni cenderug mengakibatkan harga c berbeda dengan harga yang disetel melalui masukan r. anguan ini disebabkan oleh perubahan beban sistem & misalnya perubahan kondisi lingkungan, derau (noise), getaran dan lain-lain.

10


Sistem kontrol close loop :

9iri  ciri & 

adanya umpan balik% &eedback (pembandingan input  output)

!ekuatan & 

*ampu membarikan koreksi saat ada gangguan



"ebih akurat

!elemahan & 

!ompleks dan mahal



"ebih sulit mencapai kestabilan

$%"t%& '('te) %%* tert+t+* *a,a *e",("#(" +,ara -A$ /(",%/

Pada '9 :indow ini memiliki bentuk yang berbeda dengan bentuk lainnya, yaitu antara indoor dan outdoornya memiliki tempat yang sama (menyatu), sehingga tidak memerlukan tambahan pipa antara indoor dan outdoor '9 tersebut. Didalam pemasangan '9 :indow ini, kita harus melubangi tembok ruangan yang akan di pasang tersebut. "etak indoornya berada di dalam ruangan dan letak outdoornya berada di luar ruangan, tembok pembatas ini sangat di perlukan agar udara panas yang berada di luar ruangan tidak masuk ke dalam ruangan yang bersuhu rendah, yang dapat mengakibatkan kerusakan pada compressor '9 :indow tersebut.

11


Gambar 2.". %roses *mpan +alik %endinin *dara (,-) Diagram kotak suatu sistem pengatur suhu udara dalam ruangan diberikan oleh ambar 1.1. Dari diagram kotak pada ambar 1.1 , masukan dari sistem pengaturan suhu dalam ruangan adalah suhu yang dikehendaki pemakai ruangan tersebut. Pemilihan heater (pemanas) atau '9 (air conditioner) disesuaikan dengan keadaan suhu dalam ruangan dan suhu yang diinginkan pemakai ruangan.

12


/ila diinginkan suhu yang lebih hangat, maka pemanas akan dinyalakan, sebaliknya bila diinginkan suhu yamg lebih dingin, maka '9 akan diaktifkan. !eluaran dari sistem ini adalah suhu dalam ruangan tersebut. !eluaran ini bisa berubah bila terdapat gangguan dari luar misalnya terik panas matahari, turun hujan salju, dan sebagainya sehingga pemberian umpan balik sangat penting untuk menjaga kestabilan suhu ruangan. Pemberian kontroler bertujuan untuk mempercepat tanggapan sistem terhadap perubahan yang mungkin terjadi akibat adanya gangguan luar.

/agian-bagian dari sistem ac window & a $%)*re''%r (kompersi)

+aitu berfungsi untuk memompa gas freon atau gas efrigerant ke seluruh sistem '9 panas yang diserap dari e4aporator dan dikeluarkan melalui kondensor.  $%",e"'%r (penguapan)

+aitu berfungsi untuk membuang temperatur panas pada outdoor.  Reer%(r

/erfungsi untuk menyimpan gas dari condensor sebelum dialirkan ke compressor. , Ea*%rat%r

/erfungsi untuk menyerap udara panas menjadi dingin. e F(ter Dr3er

/erfungsi untuk menyaring sisa-sisa kotoran gas dan oli.  M%t%r Fa" ,a" B%/er

*otor berfungsi untuk memutar kipas fan dan blower.

13


/lower berfungsi untuk mensirkulasikan udara yang berada di sekitar e4aporator. # HPS (High Pressure Switch)

+aitu berfungsi untuk megukur tekanan tinggi atau kuatnya gas. & LPS (ow Pressure Switch)

+aitu berfungsi untuk mengukur tekanan lemah atau rendahnya gas.

14


BAB III PENUTUP Ke'()*+a" 5

Dari pembahasan yang telah kami dapatkan bahwa, Sistem !endali "oop #erbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. $adi pada setiap masukan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi. Pada kesempatan ini, kami mengambil contoh untuk sistem kendali loop terbuka yakni Pemanggang oti. +ang pada dasarnya pemanggang roti ini tidak memiliki sistem umpan balik pada proses. Sedangkan pada system loop tertutup lebih detail dari pada system loop terbuka di dalam system loop tertutup terdapat umpan balik yang apabila struktur terdapat kesalahan maka dapat dideteksi pada saat penggunaan karena komponen-komponen yang rumit oleh sebab itu dari segi biaya juga sangat mahal.

15

Makalah Sistem Loop Tebuka Dan Tertutup

Recommend Documents