Ke DAFTAR ISI Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
APLIKASI MIKROKONTROLER INTEL 8031 SEBAGAI ANTARMUKA SERIAL PADA SISTEM PENGONTROL SUHU DIGITAL Achmad Hindasyah, Doddy S.E., Eko Y.P., Subur Z. Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir, BATAN, Kawasan PUSPIPTEK, Serpong Telp. 021-7563370, fax 021-7560926, e-mail :
[email protected]
ABSTRAK APLIKASI MIKROKONTROLER INTEL 8031 SEBAGAI ANTARMUKA SERIAL PADA SISTEM PENGONTROL SUHU DIGITAL. Sistem pengontrol suhu digital telah berhasil dibuat di Sub. Bid. Instrumentasi-BKI-PTBIN-BATAN. Sistem ini dibuat dengan menggunakan termokopel tipe K, sambungan dingin elektronik, mikrokontroler intel 8031, ADC 12 bit, komputer personal serta menggunakan bahasa pemrograman Basic dan Delphi 5.0. Suhu tungku dibaca melalui termokopel menggunakan ADC yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Data suhu dikirim oleh mikrokontroler ke komputer melalui port serial, kemudian oleh komputer dikurangkan dengan temperatur pengesetan (setting) yang menghasilkan beda suhu. Beda suhu ini dijadikan sinyal masukan ke pengontrol modus PID. Keluaran pengontrol digunakan untuk memanipulasi energi masukan ke tungku. Sistem pengontrol suhu ini telah dicoba untuk suhu setting 200 °C, 300 °C, 400 °C dan 500 °C. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa suhu dapat dikontrol dengan baik. Fluktuasi suhu rata-rata pada daerah setting adalah + 2,73 °C sedangkan ketidakpastian pengukuran pada daerah setting lebih kecil dari 1 °C. Dengan menggunakan perangkat ini, penggunaan komputer sebagai perangkat akuisisi data dan kontrol lebih fleksibel dan tidak bergantung pada perkembangan generasi komputer, karena setiap generasi PC selalu menyertakan fasilitas port serial RS232. Kata kunci: antarmuka serial, kontrol PID, mikrokontroler intel 8031, delphi, kontrol digital
ABSTRACT APPLICATION OF MICROCONTROLLER INTEL 8031 AS SERIAL INTERFACE AT DIGITAL TEMPERATURE CONTROL. A digital temperature control has been developed successfully at Sub. Bid. Instrumentasi-BKI-P3IB-BATAN. The system consist of a thermocouple K type, electronics cold junction, microcontroller Intel 8031, ADC 12 bit, personal computer , moreover Basic and Delphi 5.0 program language are used in the system. The furnace temperature are measured by thermocouple through ADC that controlled by microcontroller. The temperatures data are sent to computer by microcontroller through serial port then the data are subtracted by temperature setting to result an error. The error deviation becomes an input signal to the PID controller. Controller output is used to manipulate the energy input to the furnace. The temperature control system has been tested and tried for temperatures range of 200 °C, 300 °C, 400 °C and 500 °C. The result of test showed that the temperature can be controlled correctly. The average of fluctuation of temperature at setting area is + 2.73 °C and uncertainties of measurement at setting area are less than one. By using this peripheral, the application of computers as data acquisition and control instruments are more flexible and not dependent on growth of computers generation, because every computers generation always have a serial port of RS232. Key words: serial interfacing, PID control, intel 8031 microcontroller, Delphi, digital control.
154
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
1.
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
Data suhu ini ditampilkan pada tampilan tujuh segmen dan dikirim ke PC melalui jalur RS232. Selanjutnya, PC menyimpan data suhu ini berupa file teks dan menampilkannya berupa grafik pada monitor. Selain itu, PC menghitung selisih antara suhu setting dengan suhu terbaca yang dikirim mikrokontroler. Selisih suhu ini digunakan sebagai variabel masukan untuk menghitung variabel keluaran pengontrol modus proporsional, integral dan differential (PID). Kemudian, keluaran pengontrol dikirim ke mikrokontroler dan mikrokontroler akan melakukan aksi untuk mengendalikan aktuator agar menghidupmatikan catu daya listrik ke tungku. Dengan menggunakan mikrokontroler intel 8031, pemanfaatan PC sebagai perangkat akuisisi data maupun kontrol lebih fleksibel dan tidak bergantung pada perkembangan generasi PC, karena setiap generasi PC selalu menyertakan fasilitas port serial RS232. Makalah ini akan menguraikan tentang pembuatan sistem kontrol suhu digital berbasis komputer dengan menggunakan mikrokontroler intel 8031 sebagai perangkat antarmuka serial.
PENDAHULUAN
Dalam upaya mendukung penelitian teknologi bahan di P3IB – BATAN yang banyak menggunakan tungku sebagai alat perlakuan panas dan untuk mengurangi kebergantungan terhadap teknologi pengontrol suhu dari luar yang dapat menyebabkan biaya penelitian menjadi lebih mahal maka dirancang dan dibangun sistem kontrol suhu digital menggunakan komputer pribadi (PC) dan mikrokontroler. Sistem kontrol suhu digital sudah banyak digunakan pada peralatan penelitian, baik menggunakan mikrokontroler maupun komputer pribadi, yang masingmasing memiliki kelebihan maupun kekurangan [1]. PC sebagai pengontrol suhu memiliki fleksibilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan mikrokontroler, karena fasilitas yang dimiliki PC jauh lebih banyak dan pemrogramannya yang jauh lebih mudah. Tetapi dengan perkembangan teknologi PC yang sangat cepat, khususnya teknologi komunikasi data seperti PCI dan USB yang tidak diimbangi dengan penguasaan teknologi antarmuka dan tidak didukung dengan ketersediaan komponen elektronik di pasar nasional, memodifikasi peralatan yang menggunakan komputer sebagai alat kontrolnya menjadi tidak sederhana. Sistem kontrol suhu yang dibuat dengan menggunakan PC sebagai alat kontrolnya, telah berhasil dilakukan [2]. Sistem ini menggunakan jalur komunikasi data 16 bit atau menggunakan slot ISA. Namun dengan perkembangan PC yang sangat cepat, saat ini sulit sekali diperoleh PC yang masih memiliki slot ISA. Sistem kontrol suhu yang dibuat dengan menggabungkan antara mikrokontroler Intel 8031 dan PC, dapat memanfaatkan PC generasi terbaru, yang tidak memiliki slot ISA, sebagai alat kontrol suhu. Komunikasi antara PC dengan mikrokontroller Intel 8031 menggunakan port serial RS232 [3]. Suhu tungku dideteksi menggunakan termokopel tipe K yang mengubah besaran suhu ke tegangan emf. Tegangan emf ini dikompensasi, agar suhu yang dibaca sesuai dengan suhu tungku sesungguhnya, menggunakan kompensasi sambungan dingin elektronik dan dikuatkan menggunakan penguat tak membalik. Tegangan keluaran penguat dibaca oleh ADC 12 bit yang operasi dan pengendaliannya diatur oleh mikrokontroller. Mikrokontroler melakukan perhitungan konversi dari data tegangan digital keluaran ADC ke data suhu.
2.
TATA KERJA
Bahan-bahan yang digunakan pada kegiatan ini adalah termokopel tipe K, pengkondisi sinyal berupa kompensasi sambungan dingin elektronik, amplifier, buffer, dan filter, perangkat digital berupa ADC 12 bit, mikrokontroler intel 8031, display 7 segmen, port serial RS232 dan PPI 8255, perangkat aktuator berupa rangkaian pensaklaran dan SSR, perangkat catu daya serta komputer personal. Langkah-langkah yang dilakukan pada pembuatan sistem pengontrol suhu digital ini adalah sebagai berikut : pertama pembuatan rangkaian perangkat pengkondisi sinyal yang terdiri dari rangkaian kompensasi sambungan dingin elektronik, penguat, penyangga dan tapis lolos rendah. Kedua pembuatan perangkat digital yang terdiri dari ADC 12 bit, 7 segmen, mikrokontroler intel 8031, PPI 8255 dan port serial RS 232, serta pembuatan program yang ditanam di dalam chip EEPROM mikrokontroler menggunakan Basic Compiler (BASCOM). Ketiga pembuatan perangkat aktuator menggunakan transistor npn untuk dapat mendrive SSR. Keempat pembuatan catu daya linier +15V, -15V dan 5V, menggunakan IC regulator dan beberapa komponen pasif dan
155
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
Sinyal keluaran perangkat analog (Vo), dijadikan sinyal masukan ke perangkat digital. Perangkat digital ini terdiri dari ADC 12 bit menggunakan AD574, tampilan tujuh segmen, mikrokontroler intel 8031, PPI 8255 dan port serial RS 232. Rangkaian perangkat digital yang dibuat ini seperti tampak pada Gambar 2. Untuk membaca dan mengkonversi sinyal analog ke data digital menggunakan ADC, diawali dengan instruksi mulai konversi pada ADC oleh mikrokontroler pada alamat 4000H yang diikuti dengan sinyal low pada pin STS. Setelah kurang lebih 35 μdetik proses konversi selesai, kemudian diikuti dengan sinyal high pada pin STS. Sinyal ini digunakan untuk mengaktifkan pin LE IC 74LS374 yang menahan data digital pada keluarannya.
aktif. Kelima pembuatan program kontrol pada komputer menggunakan bahasa Delphi 5.0.
3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem kontrol suhu digital yang dibuat ini terdiri dari dua bagian yaitu perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari perangkat analog dan perangkat digital, sedangkan perangkat lunak terdiri dari perangkat lunak yang ditanam di dalam Flash EPROM mikrokontroler, menggunakan bahasa BASIC, dan perangkat lunak pada komputer, menggunakan bahasa Delphi 5. Perangkat analog yang merupakan perangkat pengkondisi sinyal terdiri dari kompensasi sambungan dingin elektronik, penguat tak membalik, penyangga dan tapis lolos rendah. Rangkaian perangkat analog ini seperti pada Gambar 1. Nomor pada IC berturut-turut adalah LT1025, LTK001 dan LF356, sedangkan TC merupakan termokopel tipe K. R1 dan R2 berfungsi untuk menentukan besar amplifikasi penguat, kapasitor C1 dan C2 berfungsi sebagai kopel AC, sedangkan R3, R4, L1, L2, C3 dan C4 berfungsi sebagai tapis lolos rendah orde 2. V+ Vin
uController intel 8031
K
-
+
PC RX TX
R3
+
2 C2 V-
R1
-
L1
R4
C3
L2
C4
374
AD574 d0-d7
RD WR A0 A1
RS232 TX RX
RX TX
RX TX
alamat
LE
CS
RD WR A0 A1
STS
pB
374
An In
Perangkat analog
d8-d11 Conv
138
LE WR
Data digital ini dibaca oleh mikrokontroler melalui IC PPI8255 dengan alamat 2000H untuk port A, 2001H untuk port B, 2002H untuk port C dan 2003H untuk register kontrol. Masing-masing port pada IC PPI8255 diinisialisasi oleh mikrokontroler sebagai port masukan, untuk port A dan port B, dan port keluaran untuk port C. Data digital byte bawah ‘N’ dari ADC dibaca melalui Port A, sedangkan nible (4 bit) atas ‘M’ dibaca melalui port B. Kedua data ini kemudian dihitung untuk memperoleh nilai D,data digital 12 bit, menggunakan persamaan berikut :
Vo
VTC
Display 7 Segmen
Gambar 2. Rangkaian perangkat digital
3
GND
pC
bus data
CS1 CS2
V+
+ C1
PPI 8255
pA
V+
1
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
R2
Gambar 1. Rangkaian pengkondisi sinyal
Suhu dideteksi oleh termokopel, yang menghasilkan tegangan Vemf [4]. Tegangan Vemf ini kemudian dikompensasi dengan cara menambahkan nilai tegangan yang bersesuaian dengan suhu ruang, sehingga tegangan keluaran total termokopel VT sama dengan tegangan jika sambungan dingin termokopel dihubungkan ke suhu 0°C. Tegangan VT dikuatkan sebesar 150 kali menggunakan IC LTK001 dan disangga menggunakan IC LF356 agar tidak terjadi pembebanan pada alih tegangan [5]. Untuk menghilangkan derau jalajala, sinyal keluaran ini ditapis menggunakan tapis RLC lolos rendah dengan tetapan γ = 2 dan frekwensi kutub (fo) = 10 Hz [6]. Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 1, sensitivitas perangkat analog ini sebesar 6 mV/°C.
D = (M x 256) + N
(1)
Nilai D ini, kemudian dikonversi ke nilai tegangan yang bersesuaian dengan tegangan pada sambungan panas termokopel Vemf dengan menggunakan persamaan berikut :
Vemf =
D Vref x x 10 6 μVolt 12 150 2
(2)
dimana Vref adalah tegangan referensi internal ADC sebesar 10 Volt dan 150 adalah besar faktor amplifikasi penguat. Selanjutnya Vemf dikonversi ke besaran suhu menggunakan
156
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
persamaan sensitifitas termokopel tipe K sebagai berikut : Suhu =
Vemf ( μVolt )
Data N dan M dihitung untuk memperoleh nilai suhu yang dideteksi oleh termokopel yang selanjutnya ditampilkan pada tampilan tujuh segmen. Jika mikrokontroler menerima pesan dari komputer berupa karakter string ‘X’ maka mikrokontroler akan mengirim data suhu ke komputer melalui port serial RS232. Komputer akan menghitung nilai data suhu ini dengan nilai suhu setting menurut modus kontrol proporsional, integral dan diferensial (PID). Keluaran pengontrol digunakan untuk memanipulasi energi panas yang diberikan ke furnace, melalui aktuator, agar temperatur furnace sesuai dengan yang diinginkan [7,8]. Komputer akan mengirim instruksi ke mikrokontroler berupa karakter string ‘Y’ atau string ‘Z untuk melakukan manipulasi energi panas. Sinyal manipulasi yang dikirim ke aktuator berupa tegangan TTL dengan duty cycle yang bersesuaian dengan nilai error. Pengaturan irama pengiriman data suhu dari mikrokontroler ke komputer, perhitungan pengontrol dan pengiriman instruksi ke mikrokontroler diatur oleh dua buah sistem pewaktuan internal yang dibuat melalui program Borland Delphi 5.0. Diagram alir program pada komputer seperti diperlihatkan pada Gambar 4.
(3)
40 ( μVolt/ °C)
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
Nilai Suhu ini akan ditampilkan pada tampilan tujuh segmen melalui port C IC PPI8255, dimana port C atas digunakan sebagai pemilih tampilan, sedangkan port C bawah digunakan sebagai data. Agar perangkat digital dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan maka dibuat perangkat lunak (program) yang ditanam di dalam ROM mikrokontroler. Diagram alir program mikrokontroler ini seperti diperlihatkan pada Gambar 3. Ketika perangkat digital di hidupkan, mikrokontroler akan melakukan inisialisasi IC PPI8255 dengan instruksi OUT &H2003, &H94. Konversi data analog ke data digital dilakukan melalui ADC dengan instruksi OUT &H4000, &H0, kemudian dibaca melalui IC PPI8255 dengan instruksi N = INP (&H2000) untuk byte bawah dan M = INP (&H2001) untuk nible atas, dimana N dan M adalah variabel bertipe byte. Mulai
Q
Deklarasi Var D, N, M, T dan A
Konversi Ke Suhu T
Mulai
A
Tampilkan Suhu pd 7 Segmen
Inisialisasi Port RS232
Tulis T[i]
i =0
Gambar T[i]
Inisialisasi 8255
Test A Mulai Konversi ADC A = 'X'?
Tunggu 0,1 detik
Ya
Kirim T ke PC lewat RS232
Tidak Baca Data Byte Bawah N
A = 'Y'?
i = 250? Ya
Ya
Kirim 'X' P1.1 = 1
Tidak Tidak
Baca Data Byte Atas M
A = 'Z'? Hitung D = (Mx256)+N
Ya
Baca Suhu T
P1.1 = 0
Tidak
Hitung Error
Q Tidak
Hitung PID
Proses Selesai ?
Drive Keluaran Aktuator
Ya Selesai
Gambar 3. Diagram alir program kontrol pada mikrokontroler
i=1
Tidak
i =0
Proses Selesai? Ya Selesai
A
Gambar 4. Diagram alir program kontrol pada komputer
157
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
Sistem kontrol suhu digital berbasis komputer dengan menggunakan mikrokontroler intel 8031 sebagai perangkat antarmuka serial telah berhasil dibuat, seperti diperlihatkan pada Gambar 5.
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
mencapai stabil pada daerah setting sebesar 0,73°C. Sedangkan pada pengujian pada suhu setting 500oC, diperoleh bahwa untuk mencapai kestabilan suhu pada daerah setting diperlukan waktu kurang lebih 11 menit, sedangkan fluktuasi suhu pada daerah setting terjadi pada daerah suhu maksimum 504,18°C dan suhu minimum 498,76°C. Ketidakpastian suhu setelah mencapai stabil pada daerah setting sebesar 0,95°C. Dari hasil pengujian-pengujian ini diperoleh bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu stabil pada daerah setting secara berurutan adalah untuk suhu setting 200°C lebih lama dibandingkan dengan suhu setting 300 °C, untuk suhu setting 300°C lebih lama dibandingkan dengan suhu setting 400°C, begitu pula untuk suhu setting 400°C lebih lama dibandingkan dengan suhu setting 500°C. Waktu yang semakin memendek ini disebabkan karena untuk suhu setting yang lebih rendah, pada awalnya suhu furnace naik dengan cepat, sehingga melampaui jauh nilai setting sedangkan pada suhu yang lebih tinggi kenaikan awal suhu furnace lebih rendah. Hal ini bisa disebabkan karena pengujian pengontrol suhu diakukan secara berkesinambungan, dimana pada setting suhu yang lebih tinggi furnace sudah memiliki energi termal awal, dengan demikian waktu yang diperlukan untuk turun ke daerah setting untuk setting suhu lebih kecil menjadi lebih panjang dibandingkan dengan suhu setting di atasnya. Perubahan suhu rata-rata pada daerah setting setelah mencapai suhu yang stabil sebesar + 2,73°C. Hasil ini lebih baik dibandingkan dengan hasil yang diperoleh pada penelitian sebelumnya yaitu sebesar + 5,75°C. Peningkatan perbaikan ini disebabkan karena stabilitas pembacaan data analog oleh ADC 12 bit yang dipasang diluar CPU komputer lebih tinggi dibandingkan dengan stabilitas pembacaan data anolog oleh ADC 16 bit yang dipasang di dalam CPU komputer. Kestabilan pembacaan data suhu juga tampak dengan melihat hasil perhitungan masing-masing nilai ketidakpastian pada daerah setting. Nilai ketidakpastian pembacaan suhu pada daerah setting lebih kecil dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya. Untuk setting suhu yang lebih tinggi ketidakpastian suhu juga meningkat. Hal ini bisa disebabkan karena pada suhu yang lebih tinggi tingkat kebocoran shielding dan pengaruh suhu diluar furnace semakin besar yang mengakibatkan fluktuasi suhu didalam furnace juga meningkat [10].
Gambar 5. Sistem kontrol suhu digital
Sistem kontrol ini telah diuji coba untuk mengontrol suhu furnace thermolyne model F21130 pada suhu setting 200oC, 300oC, 400oC dan 500oC. Perubahan suhu furnace pada saat proses pengontrolan dibaca dan direkam ke dalam harddisk dalam bentuk file teks setiap 4 detik, sedangkan ketidakpastian pengukuran diperoleh dengan menghitung standar deviasi suhu pada saat suhu furnace sudah mencapai kestabilan pada daerah setting [9]. Dari hasil pengujian pada suhu setting 200oC, seperti pada Gambar 6, diperoleh bahwa untuk mencapai kestabilan suhu pada daerah setting diperlukan waktu kurang lebih 25 menit, sedangkan fluktuasi suhu pada daerah setting terjadi pada daerah suhu maksimum 203,80°C dan suhu minimum 198,54°C. Nilai ketidakpastian suhu setelah mencapai stabil pada daerah setting sebesar 0,56°C. Untuk pengujian pada suhu setting 300oC, diperoleh bahwa untuk mencapai kestabilan suhu pada daerah setting diperlukan waktu kurang lebih 19 menit, sedangkan fluktuasi suhu pada daerah setting terjadi pada daerah suhu maksimum 304,24°C dan suhu minimum 298,92°C. Nilai ketidakpastian suhu setelah mencapai stabil pada daerah setting sebesar 0,61°C. Pengujian pada suhu setting 400oC, diperoleh bahwa untuk mencapai kestabilan suhu pada daerah setting diperlukan waktu kurang lebih 15 menit, sedangkan fluktuasi suhu pada daerah setting terjadi pada daerah suhu maksimum 405,36°C dan suhu minimum 398,80°C. Nilai ketidakpastian suhu setelah
158
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
550.00
Suhu (°C)
450.00 350.00 250.00 150.00 50.00 0
100
200
300
400
500
600
Waktu (x 4 detik) Seting suhu 200 °C
Seting suhu 300 °C
Seting suhu 400 °C
Seting suhu 500 °C
Gambar 6. Grafik pengukuran suhu furnace pada setting 200°C, 300°C, 400°C dan 500°C
Dengan memanfaatkan mikrokontroler Intel 8031 sebagai perangkat antarmuka serial, sistem kontrol yang dibangun ini menjadi tidak bergantung pada generasi PC karena setiap generasi PC selalu menyediakan fasilitas port serial RS232. Disamping itu, dengan menggunakan sistem kontrol ini, suhu furnace dapat dikontrol, dibaca dan dan direkam dalam bentuk file teks. Hal ini sangat bermanfaat jika diinginkan pengontrolan sekaligus pembacaan suhu pada bahan yang sedang dipreparasi atau dikarakterisasi secara in situ.
4.
KESIMPULAN
Sistem kontrol suhu digital berbasis dengan menggunakan komputer mikrokontroler intel 8031 sebagai perangkat antarmuka serial telah berhasil dibuat. Sistem ini dibangun dengan menggunakan perangkat keras, yang terdiri dari perangkat analog dan perangkat digital, dan perangkat lunak yang terdiri dari bahasa Borland Delphi 5 dan bahasa Basic. Pengujian sistem dilakukan pada furnace termolyne untuk suhu setting 200°C, 300°C, 400°C dan 500°C. Dari hasil pengujian diperoleh fluktuasi suhu rata-rata pada daerah setting sebesar +2,73°C dengan ketidakpastian hasil pengukuran lebih kecil dari 1°C. Dengan menggunakan mikrokontroler intel 8031, pemanfaatan PC sebagai perangkat akuisisi data maupun kontrol lebih fleksibel dan tidak bergantung pada perkembangan
generasi PC, karena setiap generasi PC selalu menyertakan fasilitas port serial RS232.
5. 1.
DAFTAR PUSTAKA
KARL J. ASTROM & BJORN WITTENMARK, Computer Controlled System Theory and Design, Prentice Hall, Inc., 1997. HINDASYAH, Dkk, 2. ACHMAD Pengembangan Sistem Pengontrol Temperatur Menggunakan Komputer Personal, Iptek Bahan 2002. SI., The 8051 3. MACKENZIE MICrocontroller, PrentICe Hall, 1995. 4. ASTM E 230 – 96, Standard SpecifICation and Temperature-Electromotive Force (EMF) for Standardized Thermocouple, ASTM 1996 5. SUTRISNO, Elektronika Teori dan Penerapannya, ITB, 1986 6. ARTHUR B. WILLIAMS & FRED J. TAYLOR, Electronic Filter Design Handbook, McGraw-Hill, 1988. 7. J. MICHAEL JACOB, Industrial Control Electronics Application and Design, Prentice Hall Inc., 1988. 8. JACK GOLTEN AND ANDY VERWER. Control System Design and Simulation, McGraw-Hill, 1992. 9. ISO/TAG 4 – 1993, Guide to The Expression of Uncertainty in Measurement, ISO/TAG 1993. 10. DONALD R. COUGHANOWR, Process System Analysis and Control, McGraw-Hill, 1991.
159
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, 17 – 18 Juli 2007
6.
Tema : Peran Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri dalam Pengembangan dan Pengelolaan Potensi Nasional
DISKUSI
Didi Gayani-PTNBR-BATAN: Pada gambar rangkaian perangkat digital, dimana keluaran untuk menggambarkan sinyal penggerak aktuator? Eko Y.P: Rangkaian untuk keluaran/ perangkat aktuator yaitu di bagian P I/O mikrokontroler yang dihubungkan ke SSR. Achmad Suntoro-PRPN-BATAN: Dalam tayangan, tidak terlihat bagaimana konversi tegangan dari Thermocouple ke nilai temperatur menggunakan hardware atau software (table). Eko Y.P: Konversi tegangan dari Thermocouple tipe K: keluaran Analog dari rangkaian Analog diubah menjadi 12 bit digital. Kemudian ditampilkan dalam suhu menggunakan rumus: Suhu =
Vemf (μVolt ) ; 40 = Sensitivitas Thermocouple tipe K
(
40 μVolt / o C
)
Putranto Ilham Yazid-PTNBR-BATAN : Dari kurva pengukuran yang ditampilkan ada kesan bahwa perangkat kendali tidak bisa/ belum bekerja dengan sempurna, karena terjadi overshoot yang cukup besar dan berlangsung cukup lama sehingga seakan-akan fungsi kendali alat tidak ada sama sekali. Mohon dapat diteliti kembali mengapa hal tersebut dapat terjadi Eko Y.P: Kita bisa lakukan optimasi sampai tidak terjadi overshoot dengan: 1. Memanipulasi software untuk kontrol PID dengan mengubah parameter / konstanta PID. Konsekuensinya adalah waktu untuk mencapai stabil akan lebih lama. 2. Memperbaiki sistem isolasi panas tungku dari pengaruh suhu ruang.
Ke DAFTAR ISI
160