Pengaturan Suhu Ruangan Berbasis PID Menggunakan Mikrokontroler AT89S51

Transkripsi

1 Pengaturan Suhu Ruangan Berbasis PID Menggunaan Miroontroler AT89S51 Edward Teguh Hartono 1, Trias Andromeda,ST. MT. 2, Sumardi,ST. MT. 2 Jurusan Teni Eletro, Faultas Teni, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia Abstra Metode endali Proporsional-Integral-Derivative (PID) merupaan sebuah metode endali yang banya diterapan di bidang industri sampai saat ini. Kontroler ini memilii parameter-parameter pengontrol, yaitu onstanta proporsional (Kp), onstanta integral (Ki), dan onstanta turunan (Kd). Salah satu metode penalaan endali PID yang dienal adalah metode Ziegler-Nichols. Metode ini dapat digunaan pada plant yang memilii watu mati dan watu tunda pada respon alang terbuanya. Sedangan untu plant yang tida memilii watu mati maupun watu tunda pada respon alang terbuanya, metode trial and error merupaan metode yang paling coco untu metode penalaannya. Pada tugas ahir ini digunaan endali PID secara digital, sehingga miroontroler AT89S51 digunaan untu melauan pengendalian tersebut. Selain itu, miroontroler juga melauan perhitungan untu PWM (Pulse Width Modulation) yang aan digunaan untu mengatur ecepatan ipas angin sebagai atuatornya. Pada sistem ini berlangsung dua tahap pada apliasinya, yaitu tahap memasuan data untu menentuan parameter-parameter endali yang henda digunaan dan tahap pengendalian yang dilauan dengan menerapan parameter-parameter yang telah didapatan. Kedua tahap tersebut diterapan dalam sebuah modul yang menggunaan miroontroler AT89S51. Kata unci : Kendali PID, Miroontroler AT89S51 I. PENDAHULUAN Latar Belaang Metode endali secara umum dapat digolongan menjadi dua macam, yaitu endali secara analog dan endali secara digital. Masing-masing endali tersebut masih dapat digolongan menjadi dua macam lagi, yaitu endali alang terbua dan endali alang tertutup. Untu Tugas Ahir ini, miroontroler AT89S51 dipilih sebagai endali digital, arena eluarga miroontroler ini sudah banya digunaan dalam dunia industri. Sedangan metode endali yang digunaan adalah endali alang tertutup dengan menggunaan metode Proporsional, Integral, Derivatif, maupun perpaduan di antara etiganya. Kipas angin digunaan sebagai pendingin (atuator) dalam sistem pengaturan suhu ini, dan ecepatan putar ipas angin ini diendalian oleh miroontroler dengan menggunaan Pulse Width Modulation (PWM). Miroontroler ini digunaan sebagai pengendali (PID) dan PWM secara digital dalam sistem ini. Tujuan Tujuan yang henda dicapai adalah membuat prototipe sistem pengaturan suhu ruangan dengan menggunaan motor DC sebagai ipas angin endali berbasis Proporsional, Integral, Derivatif, maupun perpaduan di antara etiganya secara digital dengan miroontroler AT89S51. Batasan Masalah Permasalahan yang dibahas terbatas pada beberapa pembatasan masalah beriut ini. 1. Suhu ruangan dibatasi pada isaran 28 0 C-50 0 C. 2. Suhu di luar ruangan diasumsian lebih rendah daripada di dalam ruangan. 3. Miroontroler yang digunaan adalah AT89S Plant yang diendalian adalah plant pengaturan suhu udara dengan PWM driver Proses yang dapat dilauan oleh sistem hanyalah proses pendinginan oleh motor DC dan suhu plant dianggap merata di daerah yang diatur suhunya. 6. Proses pemanasan dilauan secara onstan oleh lampu pijar 40W. 7. Suhu yang dijadian referensi untu perhitungan adalah suhu hasil pembacaan dari sensor suhu LM35 tanpa alibrasi dengan peralatan penguur suhu standar. 8. Jangauan pengaturan suhu udara adalah 30 o C sampai dengan 40 o C dengan enaian sebesar 1 o C, sedangan jangauan penguuran suhu adalah 0 o C sampai dengan 78 o C. 9. Pengendali PID diterapan menggunaan miroontroler AT89S Metode penalaan PID yang digunaan adalah metode trial and error. II. DASAR TEORI Sistem Kendali PID Pengendali PID adalah suatu sistem pengendali yang merupaan gabungan antara pengendali proporsional, integral, dan turunan (derivative). Dalam watu ontinyu, sinyal eluaran pengendali PID dapat dirumusan sebagai beriut. t de t u( t) K pe t K i e t dt K d...(1) dt dengan: 0 u(t) = sinyal eluaran pengendali PID K p = onstanta proporsional K i = onstanta integral K d = onstanta turunan e(t) = sinyal esalahan Karena teni ini sudah terbuti begitu berguna untu ontrol watu ontinyu, maa diinginan untu diembangan algoritma ontrol digital yang memilii

2 arater serupa dengan sema watu ontinyu. Integral aan dihitung dengan integrasi trapezoidal dan derivatif dengan persamaan beda arah bali. Dengan menggunaan integrasi trapezoidal dan derivatif dengan persamaan beda arah bali, persamaan sinyal ontrol pada persamaan (1) dapat ditulisan seperti pada Persamaan (2) Kd u Ke p KT i e0 e 1 e1 e 2... e 1 e e e...(2) T Sedangan algoritma untu (-1) adalah seperti pada Persamaan (3) Kd u Ke p KT i e e e e e e...(3) T Pengurangan dari Persamaan (2) dan (3) menghasilan Persamaan (4). KT i Kd u u K e e e e e e e...(4) 1 p T Atau menggabungan watu cupli yang sama menghasilan Persamaan (5). KT K KT 2K K i d i d d u u 1 K p e Kp e 1 e 2... (5) 2 T 2 T T 2.2 Penalaan Pengendali PID Penalaan pengendali PID pada dasarnya adalah mencari nilai onstanta-onstanta K p, K i, dan K d. Ada beberapa metode penalaan yang dapat digunaan, seperti metode Ziegler-Nichols. Metode ini merupaan metode penalaan yang paling sering digunaan. Sedangan metode lain yang dapat digunaan adalah metode trial and error, di mana nilai K p, K i, dan K d didapat dari hasil coba-coba. a 0,63 L T Time Gambar 1 Kurva tanggapan berbentu S Metode Ziegler-Nichols didasaran pada respon plant terhadap masuan tangga (step) dalam alang terbua. Dari urva tanggapan terhadap masuan tangga yang diperoleh seperti pada Gambar 1, plant tersebut dapat dianalisa. Jia ditari garis singgung pada titi peralihan urva S dan melanjutannya sampai memotong garis ondisi tuna, maa aan diperoleh parameter watu tunda L dan onstanta watu T. Parameter-parameter yang didapat dari urva reasi digunaan untu menentuan parameter-parameter pengendali PID berdasaran tetapan-tetapan empiris Zielger-Nichols. Rumus-rumus untu mencari parameter pengendali menggunaan metode urva reasi ditabelan pada Tabel 1. Tabel 1 Rumus parameter PID dengan penalaan Ziegler- Nichols Pengendali Kp Ti Td P PI PID 1 a - - 0,9 a 3L - 1,2 a 2L L Miroontroler AT89S51 AT89S51 merupaan sebuah miroontroler yang mengonsumsi daya rendah dengan CMOS 8 bit serta memilii memori flash internal sebesar 4 Kbyte. Perangat eras ini juga ompatibel dengan pin-pin eluaran dan instrusi-instrusi standar industri 80C51. Flash internal memunginan memori program diprogram ulang dalam sebuah sistem rangaian atau dengan sebuah memori pemrogram non volatile onvensional. 2.4 Penampil Kristal Cair (LCD) Penampil Kristal Cair atau Liquid Crystal Display (LCD) adalah peralatan yang terdiri dari ristal cair dan chip memori pengolah tampilan untu menampilan arater. LCD yang digunaan adalah M1632 yang mampu menampilan data sebanya 16 arater dalam 2 baris, seperti yang ditunjuan pada Gambar 2. Gambar 2 LCD M1632 tampa atas. III. PERANCANGAN 3.1 Perancangan Perangat Keras Perangat eras dirancang seperti pada Gambar 3. Miroontroler digunaan untu menghitung selisih antara suhu referensi dengan suhu eadaan nyata. Selain itu miroontroler juga digunaan sebagai pengendali PID digital dan pemodulasi lebar pulsa (PWM / Pulse Width Modulation) untu tegangan masuan motor DC. Miroontroler juga dihubungan dengan LCD dan sebuah eypad 12 tombol. LCD digunaan sebagai penampil data yang dimasuan dan pemantau suhu eadaan nyata. Sedangan eypad 12 tombol yang terhubung e miroontroler berfungsi dalam proses input data e dalam miroontroler. LCD Miro ontroler KEYPAD ADC 0804 Driver Pengond isi Sinyal I Sensor Suhu (LM 35) (Motor DC) Pemanas 2 Gambar 3 Diagram blo perangat eras pengaturan suhu udara.

3 Data yang masu e dalam miroontroler berupa data digital, sehingga diperluan pengubah sinyal analog yang berasal dari sensor suhu menjadi sinyal digital. Pengubah sinyal analog e bentu digital yang digunaan adalah ADC Sinyal analog yang menjadi masuan ADC 0804 telah diperuat oleh pengondisi sinyal arena tegangan analog yang dihasilan oleh sensor suhu LM35 cuup ecil, sedangan tegangan yang diperluan oleh ADC 0804 adalah tegangan dalam jangauan 0 sampai dengan 5 volt. Sedangan tegangan masuan e motor DC diperoleh dari supply 12 V yang diendalian oleh PWM digital dari miroontroler Miroontroler AT89S51 Rangaian sistem minimum miroontroler AT89S51 dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar 5 Sema plant pengatur suhu dengan PWM driver Penampil Kristal Cair (LCD) M1632 LCD M1632 dipilih sebagai alat untu pengamatan visual. Rangaian untu mengoperasian LCD ditunjuan pada Gambar Ω 30p 30p Gambar 6 Rangaian LCD M1632. Mode erja yang digunaan adalah mode 4 bit, sehingga bus data yang digunaan hanyalah DB4 - DB7. DB4 - DB7 dari LCD M1632 dihubungan langsung dengan P1.4 P1.7 miroontroler. Kendali erja LCD dilauan oleh P1.0 untu pin RS (ai 4), P1.1 untu pin R / W (ai 5), dan P1.2 untu pin E (ai 6) pada LCD. Gambar 4 Sistem minimum miroontroler AT89S51. Pada perancangan sistem pengaturan ini, port 0 digunaan untu scanning eypad, port 1 digunaan sebagai port pengiriman data e LCD, dan port 3 digunaan sebagai pembaca data dari ADC Port 2 digunaan untu beberapa eperluan, yaitu untu pengendali perintah e ADC (menggunaan pin p2.2, p2.6 dan p2.7), dan untu PWM (menggunaan pin 2.4). Gambar 4 juga menunjuan adanya sebuah tombol yang dihubungan dengan miroontroler. Tombol tersebut digunaan untu reset miroontroler. Setelah tombol reset diatifan, semua pin masuan dan eluaran aan diberi logia Driver PWM Dalam tugas ahir ini digunaan PWM digital. Sedangan driver PWM digunaan untu menghubungan pin 25 miroontroler (yang digunaan sebagai eluaran PWM dari miroontroler) dengan ipas angin (yang membutuhan tegangan 12 volt) sehingga ecepatan putar ipas angin sebagai pendingin dapat diendalian. Sema dari driver PWM ini ditunjuan pada Gambar Perancangan Perangat Luna Pengontrolan dengan miroontroler menggunaan bahasa assembler sebagai perangat lunanya. Pada awal program ditawaran untu memilih pengendalian dengan menggunaan nilai Kp, Ki, Kd, suhu referensi, dan suhu awal yang telah ditetapan di dalam program atau henda memasuan nilai-nilai tersebut sendiri. Jia henda memasuan nilai-nilai tersebut sendiri, maa nilai Kp, Ki, Kd, suhu referensi, dan suhu awal yang diehendai dapat dimasuan e dalam miroontroler melalui eypad 12 tombol. Setelah pemberian nilai Kp, Ki, Kd, suhu referensi, dan suhu awal selesai, maa miroontroler aan melauan pencuplian nilai suhu real melalui ADC, lalu menghitung nilai suhu eadaan nyata. Setelah itu, miroontroler aan memerisa apaah suhu eadaan nyata sudah mencapai suhu awal atau belum. Jia sudah, baru miroontroler aan melauan proses perhitungan selanjutnya, yaitu mendapatan nilai e, e -1, e -2, u -1, dan emudian menghitung sinyal endali u. Setelah didapat sinyal endali u, miroontroler aan melauan onversi untu mengubah nilai sinyal endali u sehingga diperoleh nilai yang dapat digunaan sebagai masuan untu PWM driver. Perhitungan serta pengendalian ini aan terus menerus dilauan oleh miroontroler secara berulang-ulang. Diagram alir program utama secara umum dapat dilihat pada Gambar 7. 3

4 Sub-rutin timer 1 Sub-rutin timer 0 Gambar 8 Diagram alir sub rutin interupsi timer 0. Gambar 7 Diagram alir program utama secara umum Perancangan Program PWM Pada program ini digunaan dua buah interupsi untu menjadi PWM digital, yaitu interupsi timer 0 dan interupsi timer 1. Timer 0 diberi nilai 30 milideti, yaitu nilai untu satu periode PWM. Sedangan timer 1 diberi nilai lebar pulsa ON untu PWM yang telah diperoleh melalui pengonversian nilai u. Jadi, timer 0 aan memberian interupsi setiap 30ms. Setelah interupsi dari timer 0 diberian, miroontroler aan menjalanan sub rutin interupsi timer 0, yaitu menonatifan timer 0, memberian logia high untu PWM, mengatifan timer 1, mengisi embali timer 0 dengan nilai 30 milideti, dan mengatifan embali timer 0. Setelah itu miroontroler aan embali menjalanan program utama. Diagram alir sub rutin interupsi timer 0 dapat dilihat pada Gambar 8. Program asembler untu sub-rutin interupsi timer 0 adalah sebagai beriut. org 0Bh ; vetor interupsi timer 0 CLR TR0 ; menonatifan timer 0 SETB PWM ; memberian logia high pada PWM ACALL Timer1 ; memanggil sub rutin timer 1 ACALL Timer0 ; memanggil sub rutin timer 0 RETi ; eluar dari sub-rutin interupsi ; dan embali e program utama Sedangan penjelasan untu sub-rutin timer 0 dan timer 1 adalah sebagai beriut. Timer1: MOV Th1,78h MOV Tl1,77h ; isi timer 1 dengan lama watu ; ON untu PWM (ambil nilai dari alamat 77h dan 78h SETB Tr1 ; atifan timer 1 RET ; embali dari sub-rutin timer 1 Timer0: MOV Th0,#HIGH TIGAPLHMS ; isi timer dg MOV Tl0,#LOW TIGAPLHMS ; lama periode PWM,yaitu 30 milideti. SETB Tr0 ; atifan timer 0 RET ; embali dari sub-rutin timer 0 Timer 1 diisi dengan lama watu tegangan high diberian, yaitu nilai lebar pulsa ON untu PWM. Untu lebih jelasnya dapat dilihat embali pada gambar 13. Jadi, timer 1 aan menentuan lebar pulsa ON pada PWM. Setelah interupsi dari timer 1 diberian, miroontroler aan menjalanan sub rutin interupsi timer 1, yaitu menonatifan timer 1 dan memberian logia low untu PWM. Setelah itu miroontroler aan embali menjalanan program utama. Diagram alir sub rutin interupsi timer 1 dapat dilihat pada Gambar 9. Gambar 9 Diagram alir sub rutin interupsi timer 1. 4

5 Program asembler untu sub-rutin interupsi timer 1 adalah sebagai beriut. org 1Bh ; vetor interupsi timer 1 CLR TR1 ; menonatifan timer 1 CLR PWM ; memberian logia low pada PWM RETi ; eluar dari sub-rutin interupsi ;dan embali e program utama Perancangan Program PID Pada sub-bab ini aan dibahas bagian program asembler yang berfungsi melauan perhitungan untu mendapatan nilai U dari hasil endali PID. Bagian program tersebut dan penjelasannya adalah sebagai beriut. ;################################### ;## MENGHITUNG (...) x e-2 #### ;################################### EK_2: MOV A,32H ; A = Kd MOV B,34H ; B = T DIV AB MOV 51H,A ; 51H = Kd/T MOV 52H,B ; 52H = sisa Kd/T MOV 62H,A ; 62H = Kd/T ;##### MENGHITUNG (...) x e ###### MOV A,31H ; A = Ki MOV 50H,A ; 50H = KiT/2 ADD A,30H ; A = KiT/2 + Kp ADD A,51H ; A = KiT/2 + Kp + Kd/T MOV 60H,A ; 60H=( KiT/2 + Kp + Kd/T ) ;#### MENGHITUNG (...) x e-1 ##### MOV A,50H ; A = KiT/2 SUBB A,30H ; A = KiT/2 - Kp JC NEGATIF_1 SUBB A,32H ; A = KiT/2 - Kp - Kd JC NEGATIF_2 MOV 61H,A ;61H=(KiT/2 - Kp - 2Kd/T) SJMP RUTIN1 NEGATIF_1: CPL A INC A SETB 00H ; 61h bernilai negatif ADD A,32H MOV 61H,A ; 61H=(KiT/2-Kp-2Kd/T) SJMP RUTIN1 NEGATIF_2: CPL A INC A SETB 00H MOV 61H,A ; 61H=(KiT/2-Kp-2Kd/T) SJMP RUTIN1 ### ;#MENGALIKAN KONSTANTA DG e,e-1,e-2 ### ### RUTIN1: MOV A,60H MOV B,44H MUL AB MOV 6Ah,A ; 6Ah=e x(kit/2+kp+kd/t) ; low byte MOV 6Bh,B ; high byte MOV A,61H MOV B,45H MUL AB MOV 6Ch,A ;6Ch=e-1 x(kit/2-kp-2kd/t) ;low byte MOV 6Dh,B ;high byte MOV A,62H 5 MOV B,46H MUL AB MOV 6Eh,A ; 6Eh = e-2 x (Kd/T) ; low byte MOV 6Fh,B ; high byte #### ;#### JUMLAHKAN HASIL PERHITUNGANNYA #### #### MOV R0,6Ah MOV R1,6Bh MOV R2,6Eh MOV R3,6Fh MOV C,01h MOV 06h,C MOV C,03h ACALL TOTAL ; R1R0 + R3R2 MOV R0,06h MOV R1,07h MOV R2,42h MOV R3,43h MOV C,08h MOV 06h,C MOV C,05h ACALL TOTAL ; R1R0 + R3R2 JB 00h,UUU MOV C,02h UUUU: MOV C,08h MOV 06h,C MOV R0,06h MOV R1,07h MOV R2,6Ch MOV R3,6Dh ACALL TOTAL ; R1R0 + R3R2 MOV 40H,R6 ; 40H diisi U low byte MOV 41H,R7 ; 41H diisi U high byte MOV C,08h MOV 04h,C UUU: MOV C,02h CPL C SJMP UUUU IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian Kalang Terbua Pengujian alang terbua dilauan untu melauan penalaan PID dengan metode Ziegler-Nichols. Pada pengujian ini, plant diberi masuan berupa tegangan 6 volt yang diberian e ipas. Tanggapan plant tersebut ditunjuan pada Gambar 10. Suhu Plant (derajat Celcius) Gambar 10 Tanggapan plant suhu untu alang terbua.

6 Tanggapan plant suhu menunjuan bahwa pada plant ini tida ada watu tunda (delay time), arena setelah plant dijalanan suhu aan langsung menurun dengan cepat. Dengan demiian metode Ziegler-Nichols untu penalaan PID tida dapat diterapan untu plant ini. Sehingga untu plant ini digunaan metode trial and error untu mendapatan nilai Kp, Ki, dan Kd yang terbai. Pengujian ini menghasilan tanggapan plant yang berisar antara 36 o C 37 o C. Hal ini disebaban suhu lingungan yang berpengaruh besar pada sistem plant pengaturan suhu. Pengujian Penalaan PID dengan Trial and Error Pengendalian PID pada pengujian ini dilauan dengan menggunaan nilai parameter-parameter secara trial and error, sehingga didapat nilai parameter yang menghasilan pengendalian yang paling optimal. Pengujian ini dilauan untu mengetahui unju erja pengendali PID dengan parameter-parameter tersebut, terhadap nilai referensi suhu yang diberian, yaitu sebesar 34 0 C Pengujian dengan Variasi Nilai Kp Dari tanggapan suhu plant pemanas udara dengan variasi nilai Kp = 80, 90, 99, dan nilai Ki dan Kd yang tetap (Ki = 99, Kd = 60) dapat dietahui beberapa arateristi sistem plant. Karateristi sistem ditabelan dalam Tabel 2. Tabel 2 Karateristi tanggapan sistem (Suhu Awal = 42 0 C, Suhu Referensi = 34 0 C). Kp Ki Kd t r t p t s Mp ( dt ) ( dt ) ( dt ) ( % ) , , ,5 Pengujian pengendalian PID dilauan pada tiga nilai Kp yang berbeda dengan suhu awal dan suhu referensi yang sama. Sesuai dengan nilai referensi yang diberian terhadap suhu awal sistem, didapatan arateristi watu tanggapan sistem yang semain cepat untu nilai Kp yang semain besar. Demiian pula, watu penetapan dan watu punca pun semain cepat untu Kp yang semain besar. Tanggapan sistem mencapai estabilan pada suhu diarenaan error didetesi dengan sala minimum 1 0 C Pengujian dengan Variasi Nilai Ki Dari tanggapan suhu plant pemanas udara dengan variasi nilai Ki = 80,90,99, dan nilai Kp dan Kd yang tetap (Kp = 99, Kd = 60) dapat dietahui beberapa arateristi sistem plant pemanas. Karateristi sistem ditabelan dalam Tabel 3. Tabel 3 Karateristi tanggapan sistem (Suhu Awal = 42 0 C, Suhu Referensi = 34 0 C). Ki Kp Kd t r t p t s Mp (dt) (dt) (dt) ( % ) , , ,5 Pengujian pengendalian PID dilauan pada tiga nilai Ki yang berbeda dengan suhu awal dan suhu referensi yang sama. Sesuai dengan nilai referensi yang diberian terhadap suhu awal sistem, didapatan arateristi watu tanggapan sistem yang semain cepat untu nilai Ki yang semain besar. Demiian pula, watu penetapan dan watu punca pun semain cepat untu Ki yang semain besar. Tanggapan sistem mencapai estabilan pada suhu diarenaan error didetesi dengan sala minimum 1 0 C Pengujian dengan Variasi Nilai Kd Dari tanggapan suhu plant pemanas udara dengan variasi nilai Kd = 60,70,80, dan nilai Kp dan Ki yang tetap (Kp=99, Ki=99) dapat dietahui beberapa arateristi sistem plant pemanas. Karateristi sistem ditabelan dalam Tabel 4. Tabel 4 Karateristi tanggapan sistem (Suhu Awal = 42 0 C, Suhu Referensi = 34 0 C). t Kd Kp Ki r t p t s Mp (dt) (dt) (dt) ( % ) , , ,5 Pengujian pengendalian PID dilauan pada tiga nilai Kd yang berbeda dengan suhu awal dan suhu referensi yang sama. Sesuai dengan nilai referensi yang diberian terhadap suhu awal sistem, didapatan arateristi watu tanggapan sistem yang semain lambat untu nilai Kd yang semain besar. Ini disebaban sifat dari Kd yang meredam sistem dengan mengurangi aslerasi sinyal endali. Watu penetapan dan watu punca pun aan semain lambat untu Kd yang semain besar. Tanggapan sistem mencapai estabilan pada suhu diarenaan error didetesi dengan sala minimum 1 0 C. 4.3 Pengujian Pengendalian PID Pengendalian PID pada pengujian ini dilauan dengan menerapan parameter-parameter yang didapat dari pengujian penalaan. Pengujian ini dilauan untu mengetahui unju erja pengendali PID dengan parameter-parameter tersebut, terhadap perubahan nilai referensi suhu yang diberian. Dari tanggapan suhu plant pemanas udara dengan nilai referensi sebesar 34 o C, 35 o C, dan 36 o C dapat dietahui beberapa arateristi sistem plant pemanas. Karateristi sistem ditabelan dalam Tabel 5. Tabel 5 Karateristi tanggapan sistem. Suhu Referensi t ( o awal r t p C ) ( o (dt) (dt) C ) t s (dt) Mp ( % ) , , ,33 Pengujian pengendalian PID dilauan pada tiga nilai referensi yang berbeda dengan suhu awal yang sama. Sesuai dengan nilai referensi yang diberian terhadap suhu awal sistem, didapatan arateristi watu tanggapan sistem yang semain lama untu nilai 6

7 referensi yang semain ecil (semain besar selisihnya dari nilai awal). Lewatan masimum yang terjadi untu etiga tanggapan sistem terlihat sangat besar, terutama untu tanggapan dengan nilai referensi sebesar 36 o C. Persentase lewatan masimum yang cuup besar ini terjadi aibat besarnya onstanta proporsional yang diberian pada pengendali. Besarnya nilai onstanta proporsional membuat sinyal endali yang diberian epada pemanas mempunyai nilai masimum selama tanggapan peralihan sistem, bahan sampai beberapa saat setelah melewati suhu referensi. Lonjaan masimum untu referensi 34 o C terlihat ecil bila dibandingan dengan dua referensi lainnya. Hal ini dapat terjadi arena terbatasnya emampuan ipas untu mendinginan sistem. Terbatasnya emampuan pendinginan sistem ini disebaban arena suhu referensi semain mendeati suhu lingungan di luar plant, sehingga untu menurunan suhu dibutuhan watu yang semain lama. Kecepatan respon sistem ini sangat dipengaruhi oleh ondisi lingungan di luar plant. Ini disebaban arena ipas pendingin mengambil udara dari luar sistem untu mendinginan sistem, sehingga semain tinggi suhu di luar sistem maa aan semain lama pula proses penurunan suhu pada sistem ini. Dari grafi tanggapan plant suhu terlihat bahwa emampuan ipas untu menurunan suhu mulai berurang setelah melewati suhu seitar 35 o C. Peranan onstanta turunan urang terasa pada plant ini. Ini diarenaan arateristi plant yang memilii respon yang lambat, sehingga dengan adanya pemberian onstanta turunan justru aan semain memperlambat respon sistem, arena sifat onstanta turunan yang meredam sistem dengan mengurangi aslerasi sinyal endali. Tanggapan sistem mencapai estabilan pada suhu diarenaan error didetesi dengan sala minimum 1 0 C. V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasaran hasil pengujian dan analisa yang telah dilauan, didapatan beberapa esimpulan sebagai beriut. 1. Penalaan PID dengan Metode Ziegler-Nichols hanya dapat diterapan pada plant yang memilii watu tunda dan watu mati. Sehingga untu plant yang tida memilii watu tunda dan watu mati, penalaan PID dapat dilauan dengan menggunaan metode trial and error, walaupun metode ini membutuhan watu yang cuup lama. 2. Dengan menggunaan Kp = 99, watu nai (Tr) sistem menjadi lebih cepat 6 deti daripada Kp = 90 dan lebih cepat 13 deti daripada Kp = Dengan menggunaan Ki = 99, watu nai (Tr) sistem menjadi lebih cepat 5 deti daripada Ki = 90 dan lebih cepat 8 deti daripada Ki = Untu plant pengaturan suhu ini, peranan onstanta derivatif urang terasa menguntungan arena sifat dari plant yang memilii respon yang lambat. 5. Dengan menggunaan Kd = 80, watu nai (Tr) sistem menjadi lebih lambat 10 deti daripada Kd = 70 dan lebih lambat 14 deti daripada Kd = Saran 1. Untu mendapatan respon pendinginan yang lebih cepat, plant dapat diletaan di dalam ruangan yang memilii suhu yang cuup rendah. 2. Untu mendapatan pengaturan suhu yang lebih aurat, resolusi suhu plant yang diamati dapat dibuat lebih ecil. DAFTAR PUSTAKA (1) Astrom, Karl Johan and Bjorn Wittenmar, Adaptive Control, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., (2) Ercegovac, Milos D. and Tomas Lang, Digital Systems and Hardware/Firmware Algorithms, University of California, Los Angeles, (3) Jacquot, Raymond G., Modern Digital Control System, Marcel Deer, Inc., New Yor, (4) Ogata, Katsuhio, Teni Kontrol Otomati, Jilid 1, Jaarta : Erlangga, (5) Putra, Afgianto Eo, Belajar Miroontroller AT89C51/52/55, Edisi Pertama, Yogyaarta : Gava Media, (6)..., (7)..., (8)..., (9)..., Pembimbing I, BIOGRAFI Edward Teguh H-(L2F001591) Tercatat sebagai mahasiswa Jurusan Teni Eletro, Faultas Teni Universitas Diponegoro Semarang seja tahun Saat ini sedang menyelesaian pendidian S-1 pada jurusan yang sama dengan onsentrasi ontrol. steve_3dward@hotmail.com Mengetahui, Pembimbing II, Sumardi, ST. MT. Trias A, ST.MT. NIP NIP