setiaone.iwangmail.com 45
d. Untuk sistem kontrol pompa tersebut, level fluida akan menetap atau stabil pada
sebuah nilai tentunya jika debit fluida output Q
out
= Debit fluida input Q
i
. Jika diketahu Q
i
=12 m
3
menit, maka besar sinyal kontrol yang diperlukan agar debit fluida juga sama dengan 12 m
3
menit, pada dasarnya dapat dicari dari relasi proporsionalitas antara Q
out
CO K
Q
out out
. =
dan CO --lihat persamaan 1.35
out out
K Q
CO =
berdasarkan jawaban b diketahui K
out
50 24
. 12 =
= CO
= 0.24, sehingga dengan demikian
1.7 Ringkasan
• Kontrol proses industri dalam banyak kasus umumnya akan menunjukan salah satu dari dua model berikut:
1 Model proses yang bersifat stabil Self Regulating Process. Untuk
kepentingan perancangan dan tuning parameter PID praktis, model proses ini secara umum dapat didekati oleh sebuah model matematis yang dikenal
dengan nama model FOPDT First Order Plus Dead Time yang hanya dicirikan oleh tiga buah parameter berikut: Delay transportasi L,
Konstanta waktu proses T dan Gain statis proses K.
2 Model proses yang tidak stabil Non Self Regulating Process. Salah satu
yang umum dijumpai di industri adalah model IPDTIntegrating Plus Dead Time yang hanya dicirikan oleh dua buah parameter berikut: Delay
transportasi L dan Gain integratif K.
• Parameter –parameter sebuah kontrol proses baik model FOPDT maupun IPDT secara praktis pada dasarnya dapat diidentifikasi lewat eksperimen yang dikenal
dengan nama Bump Test Experiment, yaitu dengan cara mengubah nilai output kontroler secara mendadak oleh operator. Output proses kemudian direkam dan
hasilnya dianalisis.
• Model proses pada kenyataannya hanya valid pada daerah kerja yang terbatas yaitu disekitar titik kerjanya, hal ini muncul dari kenyataan bahwa dalam daerah
kerja yang luas, proses itu sendiri bersifat nonlinear. Sehingga dengan demikian, variabel-variabel yang muncul dalam persamaan matematis baik dalam bentuk
persamaan diferensial maupun dalam bentuk fungsi alih harus ditulis dalam bentuk variabel deviasi disekitar titik kerja proses tersebut Tetapi walaupun
demikian jika nonlinearitas proses tidak terlalu signifikan, dan semua variable input telah diakomodasi pada model matematis proses tersebut, maka untuk
memudahkan analisis, variabel input-output proses tersebut dapat langsung kita representasikan dalam bentuk variabel nominalnya.
• Penggunaan perangkat bantu simulasi komputer seperti Simulink pada Matlab secara praktis akan sangat membantu mempercepat pemahaman dinamika sebuah
proses yang akansedang dilakukan aksi pengontrolan.
setiaone.iwangmail.com 46
1.8 Soal Latihan 1.1. Jelaskan prinsip kerja dari sistem pengontrolan tekanan pada sebuah reaktor seperti
nampak pada gambar 1.44 berikut dan gambarkan pula diagram blok-nya.
PC
Bahan Bakar Udara
Cerobong
Damper Penggerak
Pressure Controller
Sensor tekanan
Gambar 1.47. Diagram instrumentasi proses untuk soal 1.1
1.2. Berdasarkan grafik pada gambar 1.48 carilah konstanta waktu proses berdasarkan slope maksimum respon transien.
Gambar 1.48. Diagram instrumentasi proses untuk soal 1.2
1.3. Carialh model matematis sebuah proses yang memiliki hubungan input-output seperti nampak pada gambar 1.49 berikut
setiaone.iwangmail.com 47
Gambar 1.49. Hubungan input-output sebuah proses untuk soal 1.3
1.4. Gambar 1.50 dibawah ini memperlihatkan hasil eksperimen bump test pada sistem kontrol level dengan penggerak pompa
Gambar 1.50. Hubungan input-output pada sistem kontrol level dengan penggerak sebuah pompa
setiaone.iwangmail.com 48
Berdasarkan grafik diatas, carilah gain integrative sekaligus juga representasi model matematis IPDT-nya.
1.5. Dengan menggunakan hukum kesetimbangan massa disekitar keadaan steady-nya, carilah relasi perubahan debit keluaran q
out
LT
Q
i
+q
i
FT
CO + co
H + h
FT
Q
out
+ q
out
terhadap perubahan sinyal control co untuk proses dibawah ini
Gambar 1.51. Diagram instrumentasi proses untuk soal 1.5
1.6. Tinjau sistem heat exchanger pada gambar 1.52 berikut
Kategori