1. Membuat artikel tentang :
·
Mengapa saya memilih jurusan teknik elektro
·
Apa yang membuat saya bertahan di jurusan
elektro
·
Apakah
saya puas dengan pencapaian saya saat ini di jurusan elektro?
·
Apakah saya akan melanjutkan pendidikan saya di
jurusan teknik elektro?
·
Apa yang
akan saya lakukan setelah saya lulus dari Gunadarma?
·
Ceritakan
tentang tujuan hidup anda untuk 5 tahun kedepan
Karena saya
meneruskan pembelajaran dari dibangku sekolah teknik. Sebelum saya meneruskan
pendidikan di perguruan tinggi, saya sempat bekerja dibidang elektronika jadi
saya memutuskan untuk meneruskan pendidikan elektro di perguruan tinggi. Saya sudah
mengerti tentang dasar-dasar dari jurusan teknik elektro, oleh sebab itu saya
bisa bertahan di jurusan teknik elektro. Belum, karena masih banyak yang harus
saya pelajari lebih dalam lagi mengenai elektro. Tidak, karena saya memiliki
tanggungan adik saya yang harus saya biayai pendidikannya. Mencari pekerjaan yang
sesuai dengan skill yang saya miliki, untuk dapat membantu orang tua membiayai orang
tua dan pendidikan adik saya. Dan insyaAllah saya dapat mengaplikasikan
kemampuan saya untuk membangun Indonesia. Saya ingin bekerja dan mengumpulkan
uang untuk investasi saya dimasa depan yang insyaAllah untuk saya
memberangkatkan kedua orang tua saya ziarah ke tanah suci.
2. Jurnal Dasar Sistem Kontrol
PENGENDALIAN SUHU DAN
KETINGGIAN AIR PADA
BOILER MENGGUNAKAN
KENDALI PID DENGAN
METODE ROOT LOCUS
Abstrak–- Pada makalah ini,
dibahas perancangan kontroler PID untuk mengatur suhu dan ketinggian pada suatu
sistem boiler dengan menggunakan root locus untuk tuningnya. Kontroler PID
dipilih karena kontroler ini sudah cukup umum dipakai dan sudah banyak dikenal
operator lapangan. Permasalahannya adalah kontroler ini tidak bisa dipakai pada
sistem MIMO sehingga diperlukan perancangan decoupler untuk menghilangkan
interaksi pada loop-loop sistem sehingga sistem dapat dipecah menjadi beberapa
sistem SISO. Setelah decoupler selesai dirancang, langkah berikutnya adalah
menentukan parameter PID agar sistem pengendalian memiliki pole yang
berkesesuaian dengan spesifikasi desain. Karena PID menambah orde sistem,
parameter PID dipilih sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan pole baru yang
membuat sistem tidak stabil.
I. PENDAHULUAN
Produk yang
dihasilkan dengan bahan baku karet, antara lain: selang gas, rubber goods dan
Mat. Semua hasil produksi dihasilkan dengan mesin press. Untuk mencetak karet
ini, diperlukan panas yang spesifik agar hasil pemrosesan bahan baku sesuai
dengan rencana produksi. Pada bagian inilah boiler berperan penting. Boiler
bertugas mengirimkan steam kepada matras press. Karena pentingnya tugas boiler
ini, maka kesalahan kerja boiler dapat mengakibatkan suhu yang dibutuhkan pada
proses produksi tidak tercapai dan mengakibatkan gagalnya proses produksi.
Sebab jika suhu terlalu rendah maka cetakan pada bahan baku karet akan tidak
merata. Sebaliknya jika suhu terlalu tinggi maka hasil cetakan akan terlalu
tipis dan mudah putus. Ada banyak sistem pengaturan yang digunakan dalam proses
industri tetapi pada makalah ini dipilih sistem pengaturan konvensional. Sistem
kontrol konvensional meliputi sistem kontrol proporsional(P), integral(I)
maupun diferensial(D).
Sistem kontrol
konvensional digunakan untuk sistem linier dengan satu masukan dan satu
keluaran. Kelebihan dari sistem kontrol konvensional adalah sistem ini telah
banyak dipakai dan pemakaiannya relatif mudah. Metode penalaan untuk parameter
kontroler PID juga ada bermacam-macam, antara lain: root locus,
Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, dan lain-lain. Pada makalah ini akan digunakan
metode root locus karena dengan metode ini kita dapat mengetahui pengaruh
perubahan parameter kontroler terhadap performansi sistem sehingga parameter
kontroler dapat diubah sesuai dengan perubahan performansi sistem yang
diinginkan. Tujuan yang akan dicapai dari pengerjaan makalah ini adalah
mendesain suatu sistem pengaturan dengan kontroller PID
(proporsional-integral-diferensial) menggunakan metode tempat kedudukan akar.
II. PEMODELAN MATEMATIS DAN
PERANCANGAN KONTROLER
A. Sistem
Boiler
Sistem boiler
terdiri dari beberapa komponen yang menyusunnya. Komponen-komponen tersebut
antara lain adalah valve dan drum boiler. Skema loop tertutup sistem
ditunjukkan pada Gambar 3.1. Penjelasan dari skema loop tertutup tersebut
adalah sebagai berikut: bahwa suhu steam yang diperlukan untuk proses produksi
adalah 160 – 1800C, dikontrol dengan mengatur aliran bahan bakar boiler. Air
baru kembali dialirkan ke dalam boiler sebagai pengganti air yang berkurang
akibat penguapan. Sistem bekerja pada P = 10 bar. Air masuk dengan suhu 300C.
Gambar 3.1. Skema Loop Tertutup
Boiler
Model
matematis sistem diperlukan untuk simulasi yang bertujuan untuk mendapatkan
respon dinamik sistem. Langkah pertama untuk mendapatkan model matematis sistem
adalah dengan mencari persamaan matematis untuk setiap komponen yang menyusun
sistem tersebut.
B. Blok
Diagram Sistem Boiler
Dari
data-data parameter sistem yang didapatkan dari Kurniawan, 2005, diagram blok
untuk sistem boiler adalah:
Gambar 3.2. Diagram blok boiler
C. Decoupling
Sistem
Dari gambar 3.2,
dapat dilihat bahwa ada interaksi antara dua proses. Karena PID adalah
kontroler yang digunakan pada sistem SISO, maka perlu ditambahkan decoupler
agar sistem 2-masukan 2-keluaran tersebut dapat diubah menjadi 2 sistem SISO
sehingga dapat dirancang kontroler PID-nya. Dengan membandingkan antara
gambar 2.1 dan gambar 3.2, didapat: Sehingga fungsi alih decoupler dapat
ditentukan dari persamaan 2.1 dan persamaan 2.2 yaitu:
Diagram blok
boiler setelah disederhanakan menjadi:
Gambar 3.3. Diagram blok boiler SISO
ekivalen dengan decoupler
D. Penentuan
Parameter PID
Untuk
mendapatkan nilai-nilai dari parameter kontroler, harus ditentukan dahulu
spesifikasi desain sistem yang diinginkan sehingga nilai pole simpul tertutup
(dimisalkan = s1) yang berkesesuaian dapat dicari. Nilai pole
tersebut dimasukkan pada persamaan 2.11 sehingga didapatkan parameter Kp, Ki,
dan Kd. Karena kontroler PID menambah orde sistem, maka perlu diperiksa
timbulnya pole-pole baru yang memungkinkan terjadinya ketidakstabilan sistem.
Nilai parameter kontroler yang tidak menimbulkan ketidakstabilan sistem
kemudian disimulasikan dengan MATLAB untuk diamati performansinya.
1)
Sistem Pengendalian Suhu
Sesuai
dengan penelitian sebelumnya, diharapkan bahwa sistem overdamped dan
mencapai keadaan mantap setelah 30 detik dengan setpoint 170 C. Dengan
menganggap bahwa keadaan mantap terjadi setelah 5 kali konstanta waktu (ess
= 0,7%), didapat T =30/5 = 6 detik. Nilai pole yang berkesesuaian adalah s1=
-1/T = -1/6 = -0,1667. Dengan memasukkan nilai S1 pada
persamaan 2.11 dan memvariasikan nilai Ki dan Kd, didapat:
Tabel 4.1.
Parameter pengendalian suhu
Dari
table 4.1 dapat dilihat bahwa sistem tidak stabil pada saat ada pole yang
terletak di sebelah kanan bidang s pada nomer 1, 2, 3, dan 4. Sedangkan nomer
7, 8, 12, dan 16 tidak memenuhi spesifikasi desain sistem karena ada pole yang
mengandung unsur imajiner (underdamped). Kemudian, parameter yang
memenuhi spesifikasi disimulasikan untuk dilihat performansi masing-masing yang
hasilnya tampak pada tabel berikut.
Tabel 4.2.
Performansi pengendalian suhu
Dengan
memperhatikan table 4.2, dipilih nilai parameter ke-6 karena mempunyai settling
time yang masih memenuhi spesifikasi desain.
2)
Sistem Pengendalian Ketinggian
Pada
sistem pengendalian ketinggian, diinginkan keadaan mantap tercapai dalam waktu
10 detik dengan setpoint 1,1meter, sehingga didapat konstanta waktu T =
10/5 = 2 detik atau pole pada s1 = -1/2 = -0,5. Dengan
memasukkan nilai s1 pada persamaan 2.11 dan memvariasikan nilai Ki
dan Kd, didapat:
Tabel 4.3.
Parameter pengendalian ketinggian
Dari
table 4.3 dapat dilihat bahwa sistem stabil pada saat tidak ada pole yang
terletak di sebelah kanan bidang s pada nomer 1, 2, 3, dan 4, tetapi yang
memenuhi spesifikasi desain hanyalah parameter ke-4 karena penguatan parameter
ke-1, 2, dan 3 bernilai negatif. Performansi sistem tersebut dapat dilihat
sebagai berikut.
Tabel 4.4.
Performansi pengendalian ketinggian
III.
PENGUJIAN DAN SIMULASI
A. Blok
Diagram Sistem Pengendalian
Setelah
parameter kontroler PID untuk sistem pengendalian suhu dan ketinggian
didapatkan kontroler diujikan ke dalam sistem seperti pada blok diagram berikut:
Gambar
4.1. Blok diagram sistem pengendalian
B. Respon
Sistem Pengendalian Suhu
Sesuai dengan
table 4.1 dan 4.2, didapatkan parameter kontroler PID yaitu Kp = 0,0695 ;
Ki = 0,001 ; Kd = 0,5. Setelah disimulasikan, didapat respon
Gambar 4.2.
Respon suhu pada sistem pengendalian suhu
C. Respon
Sistem Pengendalian Ketinggian
Sesuai dengan
table 4.3 dan 4.4, didapatkan parameter kontroler PID yaitu Kp = 1,7954 ; Ki =
1 ; Kd = 0. Setelah disimulasikan, didapat respon sebagai berikut
Gambar 4.3.
Respon level pada sistem pengendalian ketinggian
D. Respon
Sistem dengan Gangguan
Dengan gangguan
berupa variasi suhu awal yaitu antara 250C sampai dengan 350C,
didapat respon sistem pengendalian sebagai berikut:
Gambar
4.4. Respon suhu dengan gangguan berupa variasi
suhu awal yaitu
antara 250C sampai dengan 350C
Gambar
4.5. Respon level dengan gangguan berupa variasi
suhu awal yaitu
antara 250C sampai dengan 350C
Sedangkan
untuk gangguan berupa variasi perubahan level antara
-0.1 m sampai dengan 0.1 m, didapat respon sistem pengendalian sebagai berikut
Gambar 4.6.
Respon suhu pada sistem pengendalian dengan gangguan berupa variasi perubahan
level antara -0.1m sampai dengan 0.1m
Gambar 4.7.
Respon level pada sistem pengendalian dengan gangguan berupa variasi perubahan
level antara -0.1m sampai dengan 0.1m
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan
analisis, dapat disimpulkan bahwa:
1. Penggunaan
kontroler PID mampu memberikan performansi yang bagus pada sistem pengendalian
setelah diberi decoupler. Hal itu dapat dibuktikan dengan melihat
spesifikasi respon sistem pengendalian pada tabel 4.2 dan 4.4 maupun pada
gambar 4.2 dan 4.3 karena sudah sesuai dengan spesifikasi desain kontrol yang
diinginkan yaitu waktu menetap sebesar 30 detik dan respon overdamp pada
pengaturan suhu dan waktu menetap sebesar 10 detik pada pengaturan ketinggian.
2. Dengan
adanya decoupler, gangguan pada sistem pengendalian suhu tidak
mempengaruhi ketinggian demikian pula sebaliknya. Hal ini dapat dilihat dari
gambar 4.4 sampai dengan 4.7. Kesalahan keadaan mantap pada respon suhu adalah
sebesar 6% sedangkan pada respon ketinggian adalah sebesar 9%.
B.
Saran
Saran
1. Perlu
adanya pemikiran lebih lanjut untuk menentukan parameter kontroler PID yang sesuai
mengingat adanya keterbatasan fisik pada sistem yang sesungguhnya.
2. Dengan
banyaknya perhitungan matematis yang ada pada metode root locus sehingga
memakan waktu yang lama, disarankan beberapa metode penalaan yang lain agar
dapat menghemat waktu.
DAFTAR PUSTAKA
Ogata,Katsuhiko, ”Teknik Kontrol
Automatik”, Penerbit Erlangga,1996.
Luyban,W.L, ”Process Modelling,
Simulation and Control for Chemical Engineers”, Eglewood Cliffs,1985.
Philips,Charles, ”Dasar-dasar
Sistem Kontrol”, PT Prehanlindo,1996.
Choughanowr,Donald, ”Process
System Analysis and Control”, Prentice-Hall,1985.
Holman,J.P,”Thermodynamics”,
McGraw-Hill,1992.
Kurniawan,Ivan Budianto,
“Penerapan Kendali Optimal dengan metode LQG pada boiler di PT Camarin Eka
Laksana Singosari Malang”, skripsi:Brawijaya Malang,2005.
Apabila Anda mempunyai kesulitan dalam pemakaian / penggunaan chemical , atau yang berhubungan dengan chemical,oli industri, jangan sungkan untuk menghubungi, kami akan memberikan solusi Chemical yang tepat kepada Anda,mengenai masalah yang berhubungan dengan chemical.Harga
BalasHapusTerjangkau
Cost saving
Solusi
Penawaran spesial
Hemat biaya Energi dan listrik
Mengurangi mikroba & menghilangkan lumut
Salam,
(Tommy.k)
WA:081310849918
Email: Tommy.transcal@gmail.com
Management
OUR SERVICE
1.
Coagulan, nutrisi dan bakteri
Flokulan
Boiler Chemical Cleaning
Cooling tower Chemical Cleaning
Chiller Chemical Cleaning
AHU, Condensor Chemical Cleaning
Chemical Maintenance
Waste Water Treatment Plant Industrial & Domestic (WTP/WWTP/STP)
Garment wash
Eco Loundry
Paper Chemical
Textile Chemical
Degreaser & Floor Cleaner Plant
Kaporit tablet,cair & serbuk
2.
Oli industri
Oli Hydrolik (penggunaan untuk segala jenis Hydrolik)
Rust remover
Coal & feul oil additive
Cleaning Chemical
Lubricant
3.
Other Chemical
RO Chemical
Hand sanitizer
Disinfectant
Evaporator
Oli Grease
Karung
Synthetic PAO.. GENLUBRIC VG 68 C-PAO
Zinc oxide
Thinner
Macam 2 lem
Alat-alat listrik
Packaging
Pallet
CAT COLD GALVANIZE COMPOUND K 404 CG
Almunium