TUGAS AKHIR - Kendali PID untuk mengatur lebih dari satu variabel pada pemodelan heater - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

KENDALI PID UNTUK MENGATUR LEBIH DARI

SATU VARIABEL PADA PEMODELAN HEATER

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

  

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

disusun oleh:

PRADU MAS WIBOWO

  

NIM: 045114058

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

2009

  

FINAL PROJECT

MULTI VARIABEL PID CONTROLER FOR

HEATER MODELING

In partial fulfilment of the requirements

for the degree of Sarjana Teknik

  

Electrical Engineering Study Program

Electrical Engineering Departement

Science and Technology Faculty Sanata Dharma University

  

PRADU MAS WIBOWO

NIM : 045114058

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

  

2009

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  “Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

  Yogyakarta, 06 April 2009 Penulis,

  Pradu mas wibowo

  HALAMAN MOTTO

1.Mazmur Daud. TUHAN adalah gembalaku, takkan kekurangan aku.

  

2 Ia membaringkan aku di padang yang berumput hijau,

Ia membimbing aku ke air yang tenang

; 3 Ia menyegarkan jiwaku.

Ia menuntun aku di jalan yang benar oleh karena nama-Nya.

  

4 Sekalipun aku berjalan dalam lembah kekelaman,

aku tidak takut bahaya,

sebab Engkau besertaku;

gada-Mu dan tongkat-Mu, itulah yang menghibur aku.

  

5 Engkau menyediakan hidangan bagiku, di hadapan lawanku; Engkau mengurapi kepalaku dengan

minyak; pialaku penuh melimpah. 6 Kebajikan dan kemurahan belaka akan mengikuti aku, seumur

hidupku; dan aku akan diam dalam rumah TUHAN sepanjang masa.

  

Mazmur: 23

Impossible is nothing

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Kupersembahkan Karya ini Kepada : Bapa Putra Dan Roh Kudus, Teman sekaligus Ayah ku Yang sudah memberikan segalanya bagi ku, Tuhan Yesus Kedua orang tua ku Mama dan Papa

   Yang selalu Mendoakan aku Dan Memebrikan Dukungan Moral dan Sepiritual Kedua Adik – adik ku Neneng dan Rini yang Paling aku Sayangi Dan Seseorang Yang Telah Mengisi Hati ku,istriku Mei Li

  Dan anak ku james

  

INTISARI

  Sebagian besar kontrol dalam industri yang berkenaan dengan proses tidak hanya mengendalikan satu variabel saja, melainkan kombinasi dari beberapa variabel input dan output sehingga dibutuhkan sistem pengendalian yang handal. Kontrol PID (Proportional-Integral-Derivative) merupakan salah satu metode pengendalian yang sering digunakan dalam sistem kendali. Penelitian ini bertujuan untuk memperkecil gangguan unjuk kerja kontrol PID multivariabel dengan sistem decoupler. Pada penelitian ini kontrol PID digunakan untuk mengendalikan pompa air dan heater air.

  Perancangan kontrol PID menggunakan metode kurva reaksi dan kontroler disusun secara paralel. Kontrol PID dibuat dengan basis algoritma PID digital dengan menggunakan pemrograman bahasa C. Unjuk kerja kontroler ini dibandingkan berdasarkan pada tiga parameter yaitu: waktu tunda, waktu naik, steady state error.

  Hasil dari penelitian ini merupakan output kontrol PID yang stabil dan waktu penanganan gangguan kontrol PID yang lebih cepat saat kontrol diberi gangguan yang berasal dari luar sistem. Kontrol PID dengan decoupler memiliki waktu perbaikan yang lebih cepat saat sistem diberi gangguan dari luar dengan SSE <5% pada pemodelan

  

heater . Kontrol PID tanpa decoupler memiliki waktu perbaikan yang lebih lama saat

  sistem diberi gangguan dari luar dengan SSE <5% pada pemodelan heater Kata kunci : PID digital,multivariabel , sistem decoupler

  

ABSTRACT

  Mostly control in respective industry with the process not only control just one variable, but combination from some variable of input and output so that required a reliable operation system. PID (Proportional-Integral-Derivative) control is one of controlling methods that is usually used in control system. This research has a purpose to minimize the trouble of multivariabel PID control used decoupler system for this research is used to control the pump and heater.

  PID control design which uses curve reaction method and controller are arranged in parallel form. PID control is made based on PID digital algorithm use C langguage programming. The performance of these controllers are compared based on three parameters : delay time, rise time steady state error.

  The result of this research represent the stabel output of PID control and faster handling time , when control given disturban from out of system heater modeling. PID control use decoupler has shorter delay and rise time when control given disturban from out of system heater modeling with SSE < 5%. PID control which is unused decoupler system has longer delay and rise time when control given disturban from out of system heater modeling with SSE < 5% .

  Keyword : Digital PID,multivariabel, decoupler system

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Pradu Mas Wibowo

  Nomor Mahasiswa : 045114058 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  

KENDALI PID UNTUK MENGATUR LEBIH DARI

SATU VARIABEL PADA PEMODELAN HEATER

  Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 06 April 2009 Yang menyatakan ( Pradu Mas Wibowo )

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir berjudul “Kendali PID untuk mengatur lebih dari satu variabel input output pada pemodelan heater (Multivariabel PID Controler for Heater Modeling)”.

  Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Penulisan tugas akhir ini didasarkan pada hasil - hasil yang penulis dapatkan selama proses perancangan, pembuatan, pengujian dan pengamatan alat. penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ibu Wuri Harini, S.T., M.T., selaku Pembimbing I yang telah membimbing penulis.

  2. Bapak Martanto, S.T., M.T.sebagai pembimbing akademik penulis dan Bapak Ir.Tjendro yang telah banyak memotivasi penulis .

  3. Bapak Pius Yozy Merucahyo, S.T., M.T. dan Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T. sebagai penguji saat ujian kolokium, Bapak Djoko Untoro Suwarno,S.Si.,M.T yang telah memberikan banyak masukan pada proposal tugas akhir penulis.

  4. Bapak dan ibu dosen, Bapak laboran dan teman – teman angkatan 2004 teknik elektro.

  5. Bapak Aris Sukardjito dan seluruh karyawan/wati Sekretariat Fakultas Teknik Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan tulisan.

  Semoga tulisan ini dapat memberi manfaat bagi pembaca.

  Yogyakarat

  06 April 2009

  Pradu Mas Wibowo Halaman

  Halaman judul dalam bahasa Indonesia............................................. ....................... i Halaman judul dalam bahasa Inggris......................................................................... ii Lembar pengesahan oleh pembimbing...................................................................... iii Lembar pengesahan oleh penguji............................................................................... iv Lembar pernaytaan keaslian karya............................................................................. v Halaman Persembahan dan moto hidup..................................................................... vi

  INTISARI.................................................................................................................. vii ABSTRACT............................................................................................................... viii PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH…………….. ix KATA PENGANTAR............................................................................................... iix DAFTAR ISI...................................................................................... ....................... iiix

  BAB I : PENDAHULUAN....................................................................................... 1

  1.1. Judul....................................................................................................... 1

  1.2. Latar belakang........................................................................................ 1

  1.3. Tujuan dan Manfaat............................................................................... 2

  1.4. Batasan masalah..................................................................................... 2

  1.5. Metodologi penelitian............................................................................. 3

  1.6. Sistem penulisan ................................................................................... 3

  BAB II: DASAR TEORI.......................................................................................... 5

  2.1 Komponen sensor suhu dan sensor level………………………………. 6

  2.1.1 LM 35 [2]………………………………………………………… 6

  2.1.2 Senssor Level Potensiometer [3]………………………………… 7

  2.2 Penguat Beda dan Penguat Inverting [4]………………………………. 7 2.2.1 Rangkaian Penguat beda (Diferensial)………………………..

  7 2.2.2 Penguat Inverting……………………………………………..

  8

  2.3 Pembagi Tegangan dan Zero Crossing Detector ……………………… 9

  2.3.1 Rangkaian Pembagi tegangan……………………………………. 9

  2.3.2 Zero Crosing Detector (ZCD) [5]………………………………... 9

  2.4 Mikrokontroler ATmega 32(L) [6]…………………………………….. 11

  A. Program Memory…………………………………………………… 11

  B. Data Memory...…………….……………………………………….. 12

  C. EEPROM Data Memory...……….………………………………… 13 D.Register I/O……………... ………………………………………….. 14

  E. Intrupsi…..………………………………………………………….. 15

  F. Timer...…………………………………...…………………………..18

  G. ADC…………………………….…………………………………... 21

  2.5 Metode Ziegler-Nichols pada Kontroler PID [7] ……………………... 24

  2.5.1 Pendahuluan……………………………………………………… 25

  2.5.2 Kontroler PID……………………………………………………..25

  2.5.3 Penalaan Parameter Kontrol PID………………………………… 27

  2.5.4 Metode Zigeler-Nichols………………………………………….. 27

  2.6 Kendali PID Digital [8]………………………………………………… 29

  2.8 Piranti Input Output [9]………………………………………………… 31

  2.9 Thyristor [10]………………………………………............................... 34

  A. Pengenalan…..……………………………………………………… 34

  B. Struktur Dasar...…………………………………………………….. 35

  C. Simbol Thyristor………………….………………………………… 35 D.Porses Penyalaan………... ………………………………………….. 37

  2.10 Decoupler[11]………………………………………………………… 37

  2.10.1 Variabel…………………………………………………………. 37

  2.10.2 Open loop gain………………………………………………….. 38

  2.10.3 Close loop gain…………………………………………………. 38

  2.10.4 Relative gain……………………………………………………. 39

  BAB III : PERANCANGAN..................................................................................... 41

  3.1 Plant dan Aktuator……………………………………………………... 42

  3.1.1 Tangki A…………………………………………………………. 43

  3.1.2 Tangki B………………………………………………………….. 43

  3.1.3 Driver level dan suhu…………………………………………….. 44

  3.2 Sensor, Pengkondisi sinyal dan Zero Crrossing Detector……………... 44

  3.2.1 Sensor Suhu dan pengkondisi sinyal…………………………….. 44

  3.2.2 Sensor level dan pengkondisi sinyal……………………………... 47

  3.2.3 Zero Crrossing Detector (ZCD)………………………………….. 50

  3.3 Perancangan Decoupler Level dan Suhu air…………………………… 50

  3.4 Perancangan Kontrol PID ……………………………………………... 57

  3.5 Perancangan Input OutPut……………………………………………... 59

  3.6 Perancangan Software…………………………………………………. 60

  BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASA........................................................ ........... 62

  4.1 Model Pengendali Heater………………………………………………. 62

  4.2 Prinsip dan Cara kerja………………………………………………….. 63

  4.2.1 Analisa Perangkat Keras……………………………………... 65

  4.2.2 Analisa Perangkat Lunak…………………………………….. 66 A.Inisialisasi………………………………………………...66 B.Set point...................................................... ……………... 67 C.Baca sensor………………………………. ……………... 68 D.Perhitungan dan hasil perhitungan………. ……………... 69 E.Penggunaan fungsi – fungsi ……………………………... 70

  4.3 Data hasil Precobaan…………………………………………………… 71

  4.3.1 Karakteristik sensor level……………………………………. 71

  4.3.2 Karakteristik sensor suhu…………………………………….. 71

  4.3.3 Hasil penalaan dengan PID…………………………………... 72

  A. SetPoint 6 cm…………………………………………………… 72 B.Setpoint 9 cm…………………………………………………….. 73 C.Setpoint 12 cm…………………………………………………… 74

  D. Setpoint suhu 50° C……………………………………………... 76

  E. Setpoint suhu 70° C………………………………………........... 77

  F. Setpoint suhu 90° C………………………………………........... 78

  4.5 Sistem tanpa decoupler dan gangguan pengendalian dari luar ……….. 80

  BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN................................................................. 83 Kesimpulan dan Saran............................................................................... 83 DAFTAR PUSTAKA................................................................................................ 84 Lampiran................................................................................................................... L1 Lampiran.................................................................................................................... L2 Lampiran.................................................................................................................... L3 Lampiran.................................................................................................................... L4 Lampiran.................................................................................................................... L5

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1 Sensor LM 35 tampak bawah................................................................. 6Gambar 2.2 Sensor Level…………………………………………........................... 7Gambar 2.3 Penguat Diferensial…………………………………………….……... 7Gambar 2.4 Konfigurasi penguat inverting………………………………............... 8Gambar 2.5 Konfigurasi pembagi tegangan……………………………………….. 9Gambar 2.6 ZCD…………………………………………………………............... 10Gambar 2.7 ATmega 32(L)………………………………………………………… 11Gambar 2.8 Program memory………………………………………………………. 12Gambar 2.9 Peta data memory…………………………………………………….. 12Gambar 2.10 SREG…………………………………………………………………. 13Gambar 2.11 Intrupsi………………………………………………………………... 15Gambar 2.12 MCUCR / MCU Control Register…………………………………... 16Gambar 2.13 Blok Diagram Timer 16 Bit…………………………………………... 19Gambar 2.14 Timer/Counter1 Register………………………………………….… 19Gambar 2.15 TIMSK & TIFR……………………………………………………... 19Gambar 2.16 TIFR Timer/Counter interrupt flag…………………………….……. 20Gambar 2.17 TCCR1B……………………..………………………………….……21Gambar 2.18 Blok diagram kontroler PID analog…………………………………. 26Gambar 2.20 Kurva respons tangga satuan 25 % lonjakan maksimum…………… 27Gambar 2.21 Respon tangga satuan sistem………………………………………… 28Gambar 2.22 Kurva Respons berbentuk S…………………………………………. 28Gambar 2.23 Blok diagram kendali digital……………………………………….... 30Gambar 2.24 Tampilan LCD dan kaki – kakinya……………….............................. 31Gambar 2.25 Skematik ke mikrokontroler…………………………………. ……... 31Gambar 2.26 Tiga sambungan pn………………………………………….. ……... 35Gambar 2.27 Simbol Thyristor…………………………………………….. ……... 35Gambar 2.28 Grafik karakteristik………………………………………….. ……... 36Gambar 2.29 Interaksi dua variabel yang dikendalikan……………………. ……....38Gambar 2.30 Decoupler……………………………………………………. ………40Gambar 3.1. Alur perancangan model heater……………………………… ……... 41Gambar 3.2 Plant dan aktuator…………………………………………………….. 42Gambar 3.3 Tangki A……………………………………………………….…....... 43Gambar 3.4 Tangki B………………………………………………………. ……... 43Gambar 3.5 Rangkaian Driver……………………………………………............... 44Gambar 3.6. Pengkondisi sinyal suhu……………………………………………… 45Gambar 3.7 Simulasi batas bawah pengkondisi sinyal suhu………………………. 46Gambar 3.8 Simulasi batas atas pengkondisi sinyal suhu………………………….. 46Gambar 3.9 Rangkaian buffer noninverting………………………………………... 46Gambar 3.10 Perbandingan V sensor level dan V penguatan…………………….. 47Gambar 3.11 Pengkondisi sinyal level…………………………………………….. 48Gambar 3.12 Simulasi batas bawah level………………………………………….. 49Gambar 3.13 Pengkondisi sinyal batas atas sensor level…………………………... 49Gambar 3.15 Simulasi ZCD…………………………………………………….….. 50Gambar 3.16 Kenaikan level saat heater off…...……………….............................. 51Gambar 3.17 Penurunan level pada heater 100 %..................................................... 51Gambar 3.18 Penurunan suhu akibat motor 100%.................................................... 51Gambar 3.19 Kenaikan suhu pada motor konstan…………………………………. 52Gambar 3.20 Interaksi dua variabel………………………………………………... 52Gambar 3.21 Decoupler…………………………………………............................. 56Gambar 3.22 Perancangan PID multivariabel……………………………………... 57Gambar 3.23 ATmega 32…………………………………………………………... 60Gambar 3.24 Diagram alir program sistem LCD…………………………………. 60Gambar 3.25 Diagram alir program sinkronisasi…………………………………... 61Gambar 3.26 Diagram alir kendali PID digital…………………………………….. 61Gambar 4.1 Pemodelan heater………………………………….............................. 62

  Gambar 4.2.Kotak pengendali……………………………………………………... 62 Gambar 4.3.Driver Triac dan MOC 3020…………………………………………. 63

Gambar 4.4. Tampilan awal LCD………………………………………………….. 63Gambar 4.5. Memasukan set-point ………………………………………………... 64Gambar 4.6. Validasi data yang dimasukan………………………………………... 64Gambar 4.7 Karakteristik sensor level……………………………………………... 71Gambar 4.8 Karakteristik sensor suhu……………………………………………... 71Gambar 4.90 Kurva tanggapan transient pada set point 6cm………………………. 72Gambar 4.10 Kurva tanggapan transient pada set point 9cm………………………. 73Gambar 4.11 Kurva tanggapan transient pada set point 12cm……………………... 74Gambar 4.12 Kurva tanggapan transient pada set point 50°C …………………….. 76Gambar 4.14 Kurva tanggapan transient pada set point 90°C …………………….. 78Gambar 4.15 Grafik suhu dan level dengan sistem decoupler…………………….. 80Gambar 4.16 Grafik suhu dan level dengan tanpa sistem decoupler……………… 81

  DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 2.1 Konfigurasi Port......................................................................................... 14Tabel 2.2 Interrupt Vector pada ATmega 32………………………………………... 15Tabel 2.3 MCUCR / MCU Control Register………………………………………. 16Tabel 2.4 Sleep Mode……………………………………………………. ……... 16Tabel 2.5 Interrupt 1 (INT1)…………………………………………………….. 17Tabel 2.6 Interrupt 0 (INT0)……………………………………………………. 17Tabel 2.7 TIMSK / Timer/Counter Interrupt Mask Register………………………. 20Tabel 2.8 TIFR……………………………………………………………………... 20Tabel 2.9 Clock Select bits1………………………………………………………... 21Tabel 2.10 ADMUX………………………………………………………………. 22Tabel 2.11 ADLAR 0………………………………………………………………. 23Tabel 2.12 ADLAR 1……………………………………………………………… 23Tabel 2.13 SFIOR………………………………………………………………….. 23Tabel 2.14 ADCSRA………………………………………………………………. 24Tabel 2.15 Penalaan paramater PID dengan metode kurva reaksi ………………… 29Tabel 2.16 Pin dan Fungsi…………………………………………………………. 32Tabel 2.17 Antarmuka LCD dan mikrokontroler………………….......................... 34Tabel 2.18 Gain open loop………………………………………………………… 39Tabel 3.1 Bentuk matrik 2x2………………………………………………………. 55Tabel 3.2 Bentuk matrik 2x2 perhitungan realtif gain……………………………... 55Tabel 4.1 Perbedaan nilai antara perancangan dan pengukuran ………….............. 65Tabel 4.2 Hasil pengujian alat untuk level 6 cm…………………………………… 72Tabel 4.3 Hasil pengujian alat untuk level 9 cm……………………....................... 74Tabel 4.4 Hasil pengujian alat untuk level 12 cm……………………….................. 75Tabel 4.5 Hasil pengujian alat untuk suhu 50° C………………………………….. 76Tabel 4.6 Hasil pengujian alat untuk suhu 70° C………………………………….. 77Tabel 4.7 Hasil pengujian alat untuk suhu 90° C…………………………………. 78Tabel 4.8 Hasil pengujian sistem…………………………………………............... 79Tabel 4.9 Perbandingan penggunaan decoupler……………………………............ 81

BAB I PENDAHULUAN Judul

  1.1 Kendali PID untuk mengatur lebih dari satu variabel input output pada pemodelan

  heater (Multivariabel PID Controler for Heater Modeling)

   Latar Belakang Masalah

  1.2 Perkembangan ilmu dan pengetahuan yang semakin cepat baik di dunia, maupun di

  Indonesia sendiri yang disertai dengan perkembangan ilmu – ilmu teknik kontrol baru ataupun pengembangan dari ilmu teknik kontrol yang sudah ada ,memegang peranan penting dalam kehidupan. Teknik kontrol automatik sangat diperlukan pada pesawat ruang angkasa, sistem kemudi pesawat , pengendalian rudal, juga dalam proses industri .

  Ada berbagai macam sistem kontrol dasar berdasarkan perkembangannya yaitu, kontrol dua posisi , on dan off saja, kontrol proposional (P) , kontrol integral (I), kontrol proposional integral (PI), kontrol proposional dan derivatif (PD), dan kontrol proposional integral derivatif (PID). Di samping itu terdapat beberapa aksi kontrol lain seperti teknik kontrol terprogram (PLC) dan teknik kontrol fuzzy [1] Proposional Integral Derivatif atau yang sering dikenal dengan PID merupakan salah satu teknik control close loop yang paling tua namun masih digunakan sampai sekarang karena teknik kontrol PID ini memiliki keunikan tersendiri terhadap setiap plant yang dikontrol dan dapat diaplikasikan dengan berbagai macam media baik secara analog yaitu dengan menggunakan rangkaian elektronik biasa atau diaplikasikan secara digital yaitu dengan menggunakan bahasa pemrograman mikrokontroler.

  Sebagian besar sistem kontrol dalam industri yang berkenaan dengan proses seperti suhu , tekanan, aliran, level ketinggian tidak hanya mengendalikan satu variabel input atau output saja pada suatu plant, melainkan kombinasi dari beberapa variabel input dan output. Supaya variabel input satu dengan yang lain tidak saling terganggu diperlukan

  

decoupler sebagai salah satu sistem yang mengaturnya. Pada perancangan ini akan

  dirancang kendali PID berbasis mikrokontroler untuk mengendalikan dua variabel , level ketinggian dan suhu pada sebuah model heater.

   Tujuan dan Manfaat

  1.3 Tujuan penelitian ini adalah:

  1. Membuat perangkat keras pemodelan heater pada sebuah tangki

  2. Membuat perangkat lunak untuk proses pengendalian suhu dan level pada set point tertentu.

  3. Mengaplikasikan kendali PID digital untuk pengendalian lebih dari satu variabel. Diharapkan penelitian ini dapat memberikan manfaat:

  1. Penelitian ini diharapakan dapat dijadikan acuan dalam mengembangkan model PID controler multivariabel lebih dari 1 variabel.

  2. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi pembelajaran PID controler pada sektor industri berkenaan dengan proses.

   Batasan Masalah

  1.4 Pembahasan MULTIVARIABEL INPUT OUTPUT PID CONTROLER FOR HEATER MODELING ini lebih diarahkan dan difokuskan pada hal – hal sebagai berikut:

  1. Berbasis mikrokontroler AT Mega 32 sebagai seluruh proses perhitungan PID dan

  decoupler

  2. Hanya digunakan pada plant dengan ukuran panjang 25 cm lebar 24 cm dan tinggi 30 cm dengan model heater atau pemanas air

  3. Suhu yang dikontrol berkisar 50 sampai 90 derajat celcius dengan ketinggian air maksimum 13 cm

  4. Penggunaan sistem heater sumber AC dan pompa Sumber AC tegangan PLN.

1.5 Metodologi Penelitian

  Agar dapat melakukan perancangan alat dengan baik, maka penulis membutuhkan masukan serta referensi yang didapatkan dengan metode :

  1. Setudi kepustakaan yang mencakup literatur-literatur, gambar-gambar dan manual.

  2. Perancangan hardware dan software.

  3. Pembuatan hardware dan software berdasarkan hasil perancangan.

  4. Pengujian hardware dan software.

  5. Pengambilan data dari hardware dan software yang telah dibuat.

  6. Pembuatan laporan.

1.6 Sistem Penulisan

  BAB I : PENDAHULUAN BAB ini berisi latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II : DASAR TEORI BAB ini berisi studi pustaka tentang landasan teori penelitian: Triac, sensor suhu , sensor potensiometer, pengkondisi sinyal , dan Mikrokontroler AT Mega 32. BAB III : RANCANGAN PENELITIAN BAB ini berisi tentang diagram blok perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang akan dibuat.

  BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN BAB ini berisi hasil perancangan, pengujian, analisis data dan pembahasan BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN BAB ini berisi tentang kesimpulan dan saran penulis tentang alat yang dibuat.

BAB II DASAR TEORI Dalam sebuah industri plant tidak hanya digunakan untuk keperluan satu

  parameter pemrosesan tetapi bisa lebih dari satu pemrosesan misalnya proses pengendalian suhu dan level . Oleh karena itu diperlukan teknik pengendalian yang tepat agar tidak terjadi gangguan proses pengendalian.

  Kendali PID digital multivariabel merupakan teknik pengendalian secara close loop dengan mengkombinasikan dua atau lebih besaran yang diukur dalam hal ini adalah suhu air dan level air bertujuan meminimalkan gangguan antara satu besaran dan yang lainya saat terjadi gangguan salah satu variabel besaran yang dikendalikan.

  Sebagai dasar dari penelitian ini akan membahas:

  1. Komponen sensor suhu dan sensor level 2.

   Penguat beda dan penguat inverting 3. Pembagi tegangan dan Zero Crossing Detector

  4. Mikrokontroler

  5. Tuning PID metode Ziegler – Nichols

  6. Kendali PID digital

  7. Piranti input dan output

  8. Thyristor 9.

   Decoupler

  Pada bab ini akan dibahas juga dasar- dasar penggunaan rangkaian dan rumus – rumus dalam perhitungan yang akan digunakan pada bab tiga saat melakukan perancangan terutama penentuan koefisien PID dan sistem decoupler dua variabel input

2.1 Komponen Sensor Suhu dan Sensor Level

2.1.1 LM 35 [2]

  Sensor LM 35 merupakan jenis sensor yang bisa langsung diaplikasikan untuk melakukan pengukuran suhu, keluaran sensor adalah tegangan (V) dengan resolusi 10 mV untuk satu derajat celcius.