2.3 Pengertian Alat Kontrol
Variabel yang dikontrol adalah besaran atau keadaan yang diukur dan dikontrol. Variabel yang dimanipulasi adalah besaran atau keadaan yang diubah
oleh kontroller untuk mempengaruhi nilai variabel yang dikontrol. Dalam keadaan normal, variabel yang dikontrol adalah keluaran dari sistem. Kontrol berarti
mengukur nilai dari variabel yang dikontrol dan menerapkan variabel yang dimanipulasi ke sistem untuk mengoreksi atau membatasi penyimpangan nilai
yang diukur dari nilai yang dikehendaki. Jadi kesimpulannya, alat kontrol adalah suatu alat yang sengaja diproses
dan diprogram sesuai dengan keinginan dari pemakai. Sebagai contoh adalah sistem kontrol suhu ruangan, dengan suhu ruangan sebenarnya dan
membandingkannya dengan suhu acuan Suhu yang dikehendaki , termostat menjalankan alat pemanas atau pendingin, atau mematikannya sedemikian rupa,
sehingga memastikan suhu ruangan tetap pada suhu yang nyaman tidak tergantung dari keadaan suhu di luar rungan.
2.4 Kontroller dan Kerangan Kontrol
2.4.1 Kontroller
Kontroller berfungsi untuk mengatur agar keadaan yang sedang berlangsung dari suatu proses dapat berlangsung sesuai dengan keadaan yang
diinginkan dari proses itu. Pengontrolan dapat dilakukan dengan tangan manusia dan dapat dilakukan dengan alat pengatur otomatis.
Akan tetapi, sebelum kita masuk ke pokok pembicaraan, terlebih dahulu kita akan melihat beberapa istilah yang erat hubungannya dengan Kontroller.
Universitas Sumatera Utara
1. Range
Batasan selalu terdiri dari dua nilai yaitu nilai terendah dan nilai tertinggi. Misalnya batasan sebuah Kontroller adalah 0 – 100.
Nilai 0 disebut nilai batasan terendah Lower Range Valve . Sedang nilai 100 disebut nilai batasan tertinggi Upper Range Valve .
2. Span
Bila batasan kontroller dari 0 – 100 maka span dari kontroller itu adalah 0, Span yang dimulai dengan angka 0 disebut Eleveted Span, sedangkan
yang dimulai dengan angka dibawah 0 minus disebut Supressed Span. 3.
Reading Reading adalah nilai yang sedang berlaku dalam proses, reading terdiri
dari dua jenis yaitu : -
Correct Reading, yaitu nilai sebenarnya -
Instrument Reading, yaitu nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur. 4.
Sinyal Fisik Sinyal pneumatik atau listrik yang digunakan pada kontroller yaitu :
- . Untuk sinyal pneumatik 3 – 15 Psi atau 0,2 – 1 KgCm
2
- . Untuk Sinyal Elektrik 1 – 5 Volt 4 – 20 mA 5.
Sinyal Skala Sinyal indikasi yang diberikan Kontroller dalam bentuk persen.
Umumnya 0 – 100 . 6.
Gangguan Disturbancies Perubahan yang terjadi pada operasi kontroller. Perubahan ini biasanya
ditimbulkan oleh :
Universitas Sumatera Utara
-. Perubahan Set Point -. Perubahan input
-. Perubahan beban Dan masih banyak istilah – istilah lain yang di pakai pada proses
kontroller. Pada proses kontrol, kecematan terhadap alat penunjuk haruslah tetap diperhatikan.agar kita mendapatkan produk sesuai dengan yang kita inginkan.
2.4.2 Kerangan Kontrol
Kerangan kontrol mengatur catu materi atau energi untuk satu proses dengan mengatur suatu bukaan melalui mana materi itu mengalir. Jadi, kerangan
kontrol adalah Orifice yang berubah-ubah, yang ditempatkan pada satu pipa proses.
Rumus untuk aliran melalui orifice adalah :
Q = C . A
P
Dimana : Q = Besarnya aliran, cairan gpm , gas scfh , uap lbh
C = Konstanta tetepan untuk keadaan aliran A = Luas penampang pipa
P = Tekanan yang melalui kerangan. Psi
Besaran aliran melalui suatu kerangan adalah berbanding pada bidang bukaan dan jatuh melalui kerangan itu. Bidang bukaaan kerangan berubah – ubah
Universitas Sumatera Utara
sesuai dengan persen langkah kerangan sedang tekanan jatuh melalui kerangan berubah – ubah sesuai dengan kondisi hilir kerangan itu. Kondisi hilir suatu
kerangan ditentukan oleh proses yang bersangkutan, seperti keadaan pipa – pipa, bejana dan peralatan – peralatan lainnya dalam proses itu ditempatkan.
Kapasitas melalui sebuah kerangan kontrol dinyatakan dengan notasi C
v
, C
v
adalah sejumlah laju aliran air dalam satuan gallonmenit yang dapat dialirkan melalui kerangan ketika kerangan itu terbuka penuh dan terdapat pressure drop
sebesar 1 psi pada keadaan suhu dan tekanan standart.
Untuk Cairan : C
v
= Q P
G
Untuk Gas C
v
= 1360
G
2
P P
TfG
Untuk uap : C
v
= 3
, 63
Q P
V
Dimana : Q
= Laju aliran cairan gpm , gas scfh , uap lbh G
= Berat jenis Kgcm
3
Tf = Suhu aliran dalam derajat rankine R
Universitas Sumatera Utara
P = Pressure drop dalam psi Psi
P
1
= Tekanan mutlak upstream kerangan Psi P
2
= Tekanan mutlak downstream kerangan Psi V
= Spesifikasi volume downstream feetlb
Kerangan kontrol pada umumnya terdiri dari dua bagian pokok, yaitu : 1.
Penggerak Aktuator 2.
Perakit Badan Kerangan Valve Body
DIAFRAGMA PELAT
DIAFRAGMA
RUMAH DIAFRAGMA
PEGAS PENGGERAK
SAMBUNGAN SINYAL
PENGGERAK
TIANG PENGGERAK
DUDUKAN PEGAS PENYETEL PEGAS
PENGHUBUNG TIANG PENGERAK
SKALA PENUNJUK BUKAAN
YOKE
Gambar 2.3 Penggerak Aksi Lurus
Universitas Sumatera Utara
RUMAH DIAFRAGMA DIAFRAGMA
SAMBUNGAN SINYAL PENGGERAK
PELAT DIAFRAGMA PEGAS PENGERAK
TIANG PENGGERAK DUDUKAN PEGAS
PENYETEL PEGAS PENGHUBUNG TIANG
PENGGERAK SKALA PENUNJUK
BUKAAN TOKE
Gambar 2.4 Aksi Terbalik Gambar 2.3 menunjukkan skematik alat penggerak aksi lurus sedangkan
gambar 2.4 menunjukkan skematik aksi terbalik, penggerak ini diproduksi oleh perusahaan fisher dan termasuk penggerak pneumatik.
Bagian –bagian penting dari penggerak ini adalah : 1.
Sambungan sinyal penggerak 2.
Rumah difragma 3.
Diafragma 4.
Plat diafragma 5.
Pegas penggerak 6.
Dudukan pegas 7.
Penyetel pegas 8.
penghubung tiang penggerak 9.
Yoke 10.
Skala penunjuk bukaan
Universitas Sumatera Utara
Sinyal pneumatik dari kontroler atau alat bantu kontroler atau positioner masuk rumah diafragma melalui sambungan sinyal penggerak, sinyal ini
ditumpukkan pada diafragma yang ditompang dengan plat diafragma, gaya yang dihasilkan sinyal diafragma kemudian dilawan oleh pegas penggerak. Pegas ini
mempunyai nilai penekanan awal tertentu yang kemudian dapat diatur melalui penyetel pegas, jadi letak kedudukan penggerak adalah hasil keseimbangan kedua
gaya itu. Sedangkan gaya – gaya itu adalah tergantung pada luas bidang diafragma
pegas seperti ini dapat digunakan pada kerangan – kerangan globe, Saunder, Butterfly, dan kerangan Ball.
Sewaktu tekanan sinyal pneumatik hilang, pegas penggerak akan mengembalikan ke posisi sebelum tekanan pneumatik atau listrik masuk ke rumah
diafragma, sifat ini sangat baik untuk sistem keselamatan pada proses dimana pegas itu memungkinkan aksi udara untuk menutup Air To Close , dan udara
untuk membuka Air To Open pada kerangan yang bersangkutan.
TIAMG SUMBAT KERANGAN
PERAKITAN BONNET
SUMBAT KERANGAN
BADAN
Gambar 2.5 Perakitan badan kerangan
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 menunjukkan skematik perakitan badan kerangan, Perakitan badan kerangan terdiri dari bagian – bagian pokok sebagai berikut :
1. Tiang Sumbat Kerangan
2. Sumbat Kerangan
3. Perakitan Bonnet
4. Badan
2.5 Transmitter
Kategori