1 1 1 IX Strategi Kendali Proses
Definisi Sistem kendali proses Instrumen Industri Peralatan pengukuran dan pengendalian yang digunakan pada proses produksi di Industri Kendali Proses Suatu metoda untuk mengontrol besaran-besaran fisika maupun kimia pada suatu proses Mengontrol Mempertahankan nilai besaran pada nilai referensi atau set-point pengendalian berarti suatu metode untuk menekan parameter lingkungan memiliki nilai yang spesifik. 2
Sistem kendali proses Tujuan Distribusi Kualitas Produk Kualitas Produk Toleransi Variasi Produk A 3 Biaya Produk Produktifitas Keamanan, Daerah Berbahaya dan Ekstrim B Kualitas Kualitas
Sistem kendali proses Fungsi dan tujuan dari system instrumentasi dan pengukuran dapat diklasifikasikan menjadi dua katagori. Value or quality assessment. Sebagai contoh adalah assessment pada nilai suatu timbangan. Safety and protection. memonitor lingkungan untuk mendeteksi situasi tertentu yang membahayakan yang digunakan untuk menentukan tindakan pencegahan dan pengamanan yang sesuai. Sebagai contoh monitoring terhadap pressure diperlukan untuk mencegah adanya tekanan lebih yang dapat menimbulkan ledakan. Automatic Control. suatu metode untuk menekan parameter dalam lingkungan agar memiliki nilai spesifik. Sebagai contoh pengendalian temperature ruangan agar agar dapat dipertahankan pada nilai 21 C. 4
Sistem kendali proses Mengatur berarti mempertahankan agar kuantitas sama dengan nilai yang diinginkan tanpa pengaruh external. Nilai yang diinginkan disebut dengan nilai referensi atau set point Fluida mengalir ke dalam tangki dengan laju qin, dan keluar dengan laju qout. Cairan dalam tangki memiliki ketinggian h. Keinginannya mempertahankan level pada nilai H, 5
Sistem kendali proses Level cairan actual atau ketinggian h, disebut Controlled Variable. disebut manipulated variable matau controlling variable Automatic Control. sistem dimodifikasi seperti gambar 2, dimana mesin, rangkaian elektronik, atau computer menggantikan peran manusia. 6
Sistem Instrumentasi Sensor level mengirimkan hasil pengukurannya berupa sinyal listrik ke controller elektronik. Kontroller di program untuk membandingkan sinyal yang diterima dengan dengan nilai H yang tersimpan. Kontroller kemudian menghitung nilai untuk dikirim ke unit control valve/actuator untuk mengubah aliran, dapat juga dihubungkan ke computer atau rekorder. Mungkin memerlukan alarm Mungkin juga menginginkan memonitor laju aliran atau volume keluaran untuk tujuan tertentu yang dikirim ke computer atau jaringan komputer untuk diproses oleh bagian lain dalam perusahaan. Dilengkapi juga local indicator. 7
JENIS-JENIS PROSES Proses kontinyu Produksi batch Produksi individual Proses Kontinyu proses dimana bahan dasar masuk dari satu ujung sistem dan produk yang diselesaikan keluar dari ujung sistem yang lain; proses itu sendiri berjalan terusmenerus. 8
Proses batch sejumlah input pada proses diterima, dan kemudian beberapa operasi dilakukan pada tumpukan untuk menghasilkan produk akhir atau produk intermediate yang membutuhkan proses berikutnya. Produk yang selesai disimpan, dan tumpukan produksi yang lain dihasilkan. Tiap batch produk kemungkinan berbeda. 9
10 Blok Sistem Pengaturan
Sistem Kontrol 2 jenis: Open-Loop (Loop terbuka) : Sistem kontrol yang keluarannya tidak mempengaruhi terhadap aksi pengontrolannya. Closed-loop (loop tertutup): Sistem kontrol yang keluarannya mempengaruhi langsung terhadap aksi pengontrolannya 11
12
Blok Diagram Sistem Kendali Loop tertutup input + kontroler Bagian arah maju Plant bagian yg di atur output Bagian umpan balik 13 Blok diagram sistem gabungan kontroler dan plant adalah forward element, sensor adalah feedback element
Feedforward control (open-loop control) Sistem mengukur gangguan dan mengkompensasinya sebelum variable yang dikendalikan menyimpang dari set point, sehingga penyimpangan variable dapat dibuat seminimum mungkin SP Feedforward controller Misalnya gangguan pada input temperature T i (t). Gangguan ini harus diketahui/diukur dan kemudian valve diatur untukmendapatkan output yang diinginkan. 14 TT T i (t) T Condensation retun T(t) Steam
The Block diagrams of Feedforward control Sensor/ Tranmitter Process flow Disturbances SP Controller Final control element Process or plant Output Or Controlled variable
Karakteristik feedforward control Kekurangan Tidak dapat mengatasi semua gangguan yang masuk dalam proses Sistem ini hanya dapat mengkompensasi satu gangguan. Jika ada gangguan lain sistem tidak dapat mengkompensasinya sehingga variable yang dikendalikan memiki penyimpangan permanen. f(t) SP Feedforward controller TT T i (t) T(t) Steam 16 T Condensation retun
MODEL SISTEM LOOP TERTUTUP DENGAN GANGGUAN Disturbances Set-point Process Variabel + - Controller Actuator Process Error Manipulated Variabel Sensor 17
Sistem Kontrol Loop Tertutup Karakteristik feedback control SP Dapat mengkompensasi gangguan hanya setelah variable yang dikendalikan menyimpang dari set point Process fluid Controller Final control element TC TT Steam Transmitter 18 T i (t) T Condensate return T(t) Sensor
Perbandingan Feedforward Control System Tidak dapat mengkompensasi semua gangguan Simple structure Low cost Feedback Control System Dapat mengkompensasi semua gangguan Complex structure High cost 19
Feedforward control with feedback control SP TC Feedforward controller + + Steam TT TT f(t) T i (t) T(t) T Condensation retun 20 Feedforward control with feedback control
Terimakasih