SISTEM KENDALI SUHU DENGAN MENGGUNAKAN NI MyRIO A. Sistem Kendali dengan NI MyRio untuk Mengatur Suhu Ruangan Tujuan : Menggunakan NI myrio untuk mengendalikan modul Temperature Controlled System Leybold 734 12. Gambar 1. Temperature Controlled System Leybold 734 12 Sistem yang akan dibuat secara sederhana menggambarkan suatu proses pengendalian kecepatan kipas untuk mengatur suhu. Sebuah lampu digunakan sebagai pemenas yang ditempatkan didalam ruangan kotak plastik. Simulasi ganguan dilakukan dengan mengatur katup keluaran udara. Sebuah kipas angin DC digunakan untuk mendinginkan ruangan. Pengaturan suhu ruangan ini dilakukan dengan prinsip thermostat atau semacam relay on-off. Suhu ruangan terukur dibandingkan dengan suatu batas tertentu, sehingga jika suhu ruangan lebih kecil dari batas bawah besaran yang telah ditentukan tersebut, kipas akan berhenti berputar dan membiarkan pemanas memberikan panasnya dalam ruang tersebut. Tetapi jika suhu ruangan terukur telah melebihi batas atas besaran tersebut, maka kipas akan diputar dengan kecepatan tertentu.
Untuk lebih jelasnya, sistem pengendalian suhu ruangan yang akan dilakukan adalah sebagai berikut: Gambar 2. Blok diagram sistem kendali suhu Selanjutnya output program relay thermostat melalui output NI MyRIO dihubungkan ke OP-AMP. Hal ini karena arus yang keluar dari NI MyRIO terlalu kecil sehingga tidak mampu mencatu motor kipas. OP-AMP berfungsi sebagai penguat arus dan tegangan. Keluaran dari OP-AMP dimasukkan ke kipas untuk mengendalikan kecepatan putarnya. Peralatan yang dibutuhkan: 1. PC dan perangkat lunak pemograman NI LabVIEW 2015. 2. NI MyRIO 3. Op-Amp 4. Module Temperature Controlled System-Leybold 734 12. 5. Catu daya 5V, ±15V DC 6. Voltmeter. 7. Kabel-kabel penghubung. Sebelum membuat sistem Temperature Control, perlu diketahui perantara yang digunakan OP-AMP. (Gain = 1.5) 1. Tegangan dibangkitkan oleh NI MyRIO analog output (C AO0/AO0) pada portc untuk selanjutnya dikuatkan oleh Op-Amp melalui Vi. 2. Sambungkan output OP-AMP ke input kipas untuk mengatur kecepatan putar kipas (perhatikan gambar di Temperature Controlled System modul untuk mengetahui
bagian mana yang merupakan masukan untuk kipas), bagian bawah (Ground) kipas dihubungkan ke Ground OP-AMP. 3. Keluaran dari plant berupa suhu yang dikonversi ke tegangan (perhatikan posisi switch pada 1V/100 o C) diumpanbalikkan ke input analog (C AI0/AI0) pada port C NI MyRIO, dan 0 V disisi keluaran Temperature Controlled System dihubungkan dengan GND NI MyRIO. 4. Sambungkan terminal 1 output analog (modul TSX ASZ 401) ke input OP-AMP, dan terminal 2 ke Ground dibagian input OP-AMP. 5. Lampu diberi tegangan +5V DC dari adaptor, buat ruangan platik dalam keadaan tertutup dengan menutup keluaran udara. Hubungkan bagian bawah Temperature Controlled System modul ke bagian Ground OP-AMP. 6. Untuk membaca tegangan kipas dilakukan dengan melakukan feedback ke analog input (C AI1/AI1) pada port C. Input masukan merupakan ½ kali dari tegangan output OP-AMP. Gambar 3. Wiring pada teperature controlled System Leybold 734 12 Gambar 4. Rangkaian Voltage devider
Perlu diperhatikan juga port C dari NI MyRIO seperti berikut : Gambar 5. PortC (NI MyRIO) Persiapan pemograman: Pastikan wireless komputer terhubung dengan NImyRIO3 Start komputer, buka NI LabVIEW 2015 LabVIEW for myrio buat projek baru simpan projek anda Sambungkan port-port pada Percobaan A. Pengukuran Suhu dengan Variasi Tegangan Motor 1. Buatlah VI baru 2. Pada Front Panel, buatlah tombol Stop, 3. Tambahkan 2 buah Waveform Chart, beru nama Tegangaan dan Suhu dengan double click pada nama Waveform Chart yang akan diganti. Munculkan juga tampilan Thermometer. 4. Pada Chart Tegangan, klik kanan klik properties set jumlah plot yang akan ditampilkan pada tab Apperance dan beri nama masing-masing plot pada tab Plots dengan nama V.MyRIO dan V.Motor
5. Beri nama juga plot pada chart suhu, dengan nama Temperatur; Berikut contoh tampilan 6. Buatlah while loop, tambahkan analog input (C AI0) untuk sensor suhu beri nama SUHU ; analog input (C AI1) untuk membaca tegangan motor beri
nama V.MOTOR ; analog output (C AO0) untuk tegangan masukan motor beri nama V.MYRIO ; 7. Tambahkan bundle dan multiplier
8. Tambahkan mathscript dengan input sebagai masukan; dan output untuk keluaran tegangan berikut indikatornya. Buat control pada input, tuliskan script dan sambungkan wire seperti berikut 9. Tambahkan Multiply dengan masukan constant 100 dan Analog input SUHU. Serta tambahkan indikator. 10. Tambahkan Wait(ms) dengan input constant 100 11. Simpan dan jalankan dengan menekan tombol run
12. Amati Perubahan suhu dengan melakukan variasi pada control tegangan (sesuai tabel pengamatan), setelah selesai tekan tombol stop 13. Gambarkan grafik perubahan suhu terhadap perubahan tegangan B. Kendali On-Off Otomatis 1. Dari percobaan sebelumny Save as ; pilih Copy Subtitute copy for original ; simpan VI dengan nama OnOff 2. Hapus, control yang terhubung pada input math script. Untuk praktikum ini input pada math script dihubungkan dengan suhu yang terukur. 3. Manipulasilah diagram yang telah anda buat sebelumnya sedemikian hingga sistem dapat mengatur suhu selalu berada diantara range batas atas 50 0 C dan batas bawah 40 0 C 4. Catat suhu maksimum terukur dan suhu minimum terukur dari system yang telah di buat dari sistem anda.
Lembar Pengamatan A. Kendali Suhu dengan Variasi Tegangan (nb. max output Op Amp 12 V) Keadaan katup Keadaan katup Keadaan katup terbuka (90 0 ) terbuka (45 0 ) tertutup (0 0 ) Suhu Suhu Suhu Tegangan (steady Tegangan (steady Tegangan (steady state) state) state) 12 12 12 11 11 11 10 10 10 9 9 9 8 8 8 7 7 7 6 6 6 5 5 5 4 4 4 B. Kendali On-Off Motor Kipas Keadaan katup terbuka T max T min Batas Terukur Batas Terukur 50 40