Pengembangan Sistem Kontrol Sering sebuah proses iteratif, didasarkan pada kinerja kita bisa memutuskan untuk menyetel, mendisain atau memodelkan kembali sebuah sistem kontrol yang diberikan 1
Pengembangan Sistem Kontrol Obyektif Apa yang sedang kita coba untuk dikontrol? Pemodelan proses Apa yang kita perlukan? Mekanistik dan/atau empirik Disain kontroler Bagaimana kita menggunakan pengetahuan perilaku proses untuk mencapai obyektif pengendalian proses kita? Variabel apa yang seharusnya kita ukur? Variabel apa yang seharusnya kita kontrol? Mana MV yang terbaik? Mana struktur kontroler yang terbaik? 2
Pengembangan Sistem Kontrol Implementasi dan menyetel proses yang dikontrol Uji dengan simulasi Masukkan strategi kontrol ke perangkat keras kontrol Teori jarang melebihi realita Setel dan setel lagi Memonitor kinerja Penyetelan dan pendisainan kembali secara periodik sering dibutuhkan berdasarkan pada sensitivitas proses atau permintaan pasar Metode statistik dapat digunakan untuk memonitor kinerja 3
Process dynamics dan Kontrol Process Dynamics (Dinamika Proses): Studi perilaku transien dari proses-proses Process Control Penggunaan process dynamics untuk memperbaiki operasi dan kinerja proses atau penggunaan process dynamics untuk mengurangi efek perilaku proses yang tidak diinginkan (tidak stabil) Sistem kontrol Proses Kontroler 4
Sasaran Pembelajaran Sasaran Memberikan kepada mahasiswa pengetahuan yang baik konsep disain sistem kontrol Karena kontrol yang lebih baik memerlukan pemahaman akan dinamika proses yang dikontrol, mata kuliah ini meliputi dua bidang: 1. Analisis dinamika proses 2. Disain sistem kontrol 5
Fokus Pembelajaran Fokus Analisis dinamika proses Pemodelan proses Perilaku dinamik dari sebuah jajaran proses Analisis dan disain sistem kontrol Sistem kontrol berumpan-balik Perilaku dinamik dan stabilitas sistem kontrol lup tertutup Disain kontroler untuk respon transien (PID) 6
Proses Belajar Dengan WILMO (Webbased Interactive Learning MOdules) 1. Initial reading 2. Class participation 3. Web learning Modules 4. Course assignments 5. Study in depth Reading Revisit WEB Formulate own study questions 7
Daftar Rujukan Textbook: D. E Seborg, T. F. Edgar, D. A. Mellichamp, Process Dynamics and Control, John Wiley & Sons, 1989 (ISBN 0-471-86389-0) Rujukan : 1. T. Marlin, Process Control: Designing Processes and Control Systems for Dynamic Performance, 2nd Edition, McGraw-Hill, New York, 2000 2. Smith, Carlos A. dan Corripio, Armando B., Principles and Practice of Automatic Process Control, 1985, John Wiley & Sons Inc. 3. R. Wayne Bequette, Process Dynamics: Modeling, Analysis, and Simulation, Prentice Hall, New Jersey, 1998 (0-13-206889-3) Jurnal Computers & Chemical Engineering Journal of Process Control Chemical Engineering Science Internet: http://www.chemeng.ui.ac.id/~wahid/kendali.htm (Homepage Kuliah) http://www.pc-education.mcmaster.ca (WILMO) http://lorien.ncl.ac.uk/ming/dept/swot/connotes.htm (Jagad PC) http://www.rpi.edu/~bequeb/ (Homepage B. W. Bequette) Software MATLAB with SIMULINK 8
Pertemuan ke Jadwal Aktivitas Pembelajaran Pengendalian Proses TOPIK Textbook Chapter Sections Rujukan 1 Keterangan 1-2 Pengantar Pengendalian Proses CH 1 CH 1 dan CH 2 3-4 Pemodelan Proses CH 2 CH 3 5 6 Transformasi Laplace dan Fungsi Alih CH 3 dan CH 4 CH 4 7 QUIZ 1 dan Pembahasan 8 10 Perilaku Dinamik Sistem Orde Satu dan Dua CH 5 CH 5 11-13 Karakteristik Respon Dinamik Sistem Lebih Kompleks CH 6 CH 5 14 QUIZ 2 MID SEMESTER 9
Jadwal Aktivitas Pembelajaran Pengendalian Proses Pertemuan ke TOPIK Textbook Chapter Sections Rujukan 1 Keterangan 15-16 Model Empirik CH 7 CH 6 17-18 Feedback Controller CH 8 CH 7 dan CH 8 19 QUIZ 3 20 21 Kestabilan Sistem Kontrol Lup Tertutup CH 11 CH 10 22-23 Disain Kontroler CH 12 CH 11 24-25 25 28 Penyetelan Kontroler Presentasi Tugas Kelompok CH 13 CH 9 FINAL TEST 10
Diktat Pengendalian Proses Tersedia di home page mata kuliah dua buah diktat yang bersumber dari buku: Smith & Corripio Seborg, dkk. Rujukan tambahan: Marlin Bequette Ogata Luyben Kedua diktat itu akan digabung menjadi satu kesatuan yang utuh 11
http://www.chemeng.ui.ac.id/~wahid/kendali.htm 12
WILMO 13
Keaktifan Mengakses WILMO Cara yang ditempuh untuk memotivasi mahasiswa: Meyakinkan mahasiswa bahwa kualitas mahasiswa UI tinggi Mengakses WILMO adalah bagian dari penilaian (10%) Setiap quiz mengandung soal dari WILMO Selalu mengingatkan pentingnya mengakses WILMO dengan dua cara: Saat di kelas Menempelkan pengumuman 14
Penyebab Tidak Aktif Belum mengetahui tingkat kepentingannya Sulit mendapatkan sarana untuk mengakses internet: Tidak punya komputer di rumah Jauh dari warnet Tidak menjadi anggota lab SPK Merasa cukup dengan hanya nimbrung saat temannya mengakses WILMO Melihat foto-kopian WILMO 15
Penugasan Semua dikerjakan dalam kelompok Ada dua bentuk tugas: Menyelesaikan soal Presentasi Bahan: Modul-modul di buku Bequette Paper dari beberapa jurnal Penilaian: Nilai presentasi dari dosen : 30% Nilai presentasi dari kelompok lain : 30% Nilai presentasi dari kelompok sendiri : 30% Nilai presentasi dari report hasil diskusi : 10% 16
Tugas Presentasi Dari modul-modul yang ada di buku Bequette: Stirred Tank Heaters Absorption Isothermal Continuous Stirred Tank Chemical Reactors Biochemical Reactors Diabatic CSTR Ideal Binary Distillation Dari jurnal: A two degree of freedom level control (Journal of Process Control) A direct synthesis tuning method of unstable first-order-plus-timedelay processes (Journal of Process Control) Closed-loop on-line process identification using a proportional controller (Chemical Engineering Science) An Industrial Dead-Time Compensating PI Controller (Control Engineering Practice) 17
Evaluasi NO KOMPONEN PERSENTASE (%) NO RENTANG NILAI BOBOT 1 Absensi 10 1 80 100 A 2 Tugas/Quiz 30 2 70 79,9 B 3 Akses WILMO 10 3 56 69,9 C 4 Ujian Tengah Semester 25 4 30 55,9 D 5 Ujian Akhir Semester 25 5 0 29,9 E 18
% Perkembangan Nilai Kendali 120 100 100.00 97.01 94.94 92.96 80 60 40 20 0 59.49 45.16 43.28 38.30 29.03 27.66 28.17 25.32 22.54 16.13 10.13 5.97 90.32 47.76 42.25 34.04 8.06 5.06 4.23 2.82 2.99 1.61 0 0 0.00 0.00 A B C D E/T Kelulusan 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 19