BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Masalah Dalam perkembangan teknologi elektronika dewasa ini, sudah sangat maju baik dibidang industri, pertanian, kesehatan, pertambangan, perkantoran, dan lain-lain. Salah satu perkembangan pengaplikasian teknologi yang telah lama diciptakan untuk pengontrolan proses pada suatu sistem adalah “Thermocouple”. Pada saat ini thermocouple sering digunakan dalam industri-industri karena thermocouple mempunyai range temperatur yang sangat lebar dan dalam pengoperasiannya thermocouple tidak memerlukan sumber daya dari luar, namun thermocouple sendiri bekerja sebagai pembangkit tegangan. Dimana dalam mengontrol suatu temperatur pada oven ini energi thermal yang telah diubah menjadi tegangan karena beda potensial pada thermocouple telah menjadi suatu input pada driver motor, sehingga motor DC dapat berputar. Perputaran motor DC searah jarum jam mengakibatkan perputaran pada kran untuk membuka kran dan perputaran motor DC berlawanan arah putaran jarum jam mengakibatkan perputaran pada kran untuk menutup kran. Hal ini akan terjadi terus sesuai dengan input yang diterima motor DC. Untuk itulah dalam mengaplikasikan ilmu pengetahuan dan keterampilan, maka tugas akhir ini membahas tentang SISTEM KENDALI TEMPERATUR OTOMATIS PADA OVEN BERBAHAN BAKAR LPG.
Universitas Sumatera Utara
I.2. Tujuan Karya Akhir Adapun tujuan dari karya akhir ini adalah : 1.
Untuk memenuhi syarat menyelesaikan masa studi sebagai mahasiswa program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Industri.
2.
Dapat mengetahui cara kerja thermocouple sebagai sensor.
3.
Dapat mengetahui prinsip kerja sistem kendali pada oven.
4.
Dapat mengetahui cara kerja sistem kendali pada oven.
I.3. Rumusan Masalah Thermocouple merupakan salah satu peralatan yang sangat berperan didalam pengontrolan temperatur. Adapun kegunaan dari peralatan ini adalah untuk mempertahankan temperatur sesuai dengan nilai batas range yang telah ditetapkan. Untuk menjaga dan mempertahankan temperatur maka thermocouple senantiasa mendeteksi berapa derajat temperatur yang telah dihasilkan oleh oven. Apabila temperatur oven melebihi nilai batas range maka thermocouple akan memberikan indikasi ke kontroler agar membuka dan menutup kran. Kaitan antara thermocouple dengan kontroler terjadi karena terjadinya sistem pengoperasian oven gas yang manual menjadi otomatis. Kontroler ini berfungsi mengatur temperatur suhu oven dengan cara kerja melakukan menutup dan membuka pada katup kran pensuplai bahan bakar LPG sesuai dengan yang disetting. Pemanasan dan pengontrolan yang dilakukan pada sistem kendali dapat bekerja secara otomatis setelah diadakan pengaturan pada kontroler. Jika temperatur pada oven kurang dari temperatur setting maka katup kran akan membuka dan memeperbesar pengapian sampai temperatur sesuai dengan
Universitas Sumatera Utara
temperatur setting. Jika temperatur pada oven lebih dari temperatur setting maka katup kran akan menutup guna memperkecil pengapian sampai temperatur suhu sesuai dengan temperatur setting. Jika temperatur suhu oven sama dengan temperatur setting, maka rangkaian akan tetap mempertahankan kondisi tersebut.
I.4. Batasan Masalah Mengingat masalah yang dipilih tersebut mempunyai ruang lingkup yang relatif luas dan terbatasnya serta pengalaman-pengalaman penulis, maka perlu untuk membatasi pembahasan masalah antara lain : 1.
Hanya membahas prinsip kerja, dan cara kerja Thermocouple.
2.
Hanya membahas Proses Sistem Kendali.
3.
Tidak membahas secara mendetail alat-alat pendukung proses pengontrolan dan fungsi peralatan tersebut pada sistem kendali.
4.
Hanya membahas penggunaan pada proses Thermocouple.
5.
Tidak membahas perhitungan secara mendetail.
I.5. Tinjauan Pustaka Sistem kontrol telah memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Sistem kontrol telah menjadi bagian yang penting dan terpadu dari proses–proses dalam pabrik dan industri modern. Misalnya, kontrol otomatis dalam kontrol numerik dari mesin alat-alat bantu di industri manufaktur.
Universitas Sumatera Utara
Selain itu sistem kontrol juga merupakan bagian yang penting dalam operasi industri seperti pengontrolan tekanan, suhu, kelembaban, dan arus dalam proses industri. Sistem kontrol adalah suatu sistem yang terdiri dari beberapa komponen atau elemen pendukung yang digunakan untuk mengukur nilai dari variabel sistem yang dikontrol dan menerapkan variabel tersebut ke dalam sistem untuk mengoreksi atau membatasi penyimpangan nilai yang diukur dari nilai yang dikehendaki. Dalam istilah lain disebut juga teknik pengaturan, sistem pengendalian atau pengontrolan. Ditinjau dari segi peralatan, sistem kontrol terdiri dari susunan beberapa komponen fisis yang digunakan untuk mengarahkan aliran energi ke suatu mesin atau proses agar dapat menghasilkan nilai yang diinginkan. Tujuan utama dari suatu sistem pengontrolan adalah untuk mendapatkan optimasi, yang diperoleh berdasarkan fungsi dari sistem kontrol itu sendiri, yaitu : pengukuran, pembanding, pencatatan dan perhitungan, serta perbaikan. Secara umum sistem kontrol dapat dikelompokkan sebagai berikut : a). Dengan operator (manual) b). Secara otomatik. Di dalam sistem kontrol secara otomatik maka akan terdapat sistem kontrol jaringan tertutup (closed-loop) dan jaringan terbuka (open-loop). Sistem kontrol dapat dilakukan secara kontiniu (analog) dan diskontiniu (digital). Sistem kontrol juga dapat dilakukan berdasarkan sumber penggerak, diantaranya elektrik, pneumatis (udara), hidraulis (cairan) dan mekanis.
Universitas Sumatera Utara
Pengontrolan secara elektris dan pneumatis atau kombinasinya lebih banyak ditemukan dalam industri maupun aplikasi teknis lainnya. Hal ini disebabkan beberapa kelebihan yang diberikannya yaitu pemakaian daya yang lebih kecil, kemampuan untuk pengontrolan jarak jauh, lebih mudah diperoleh, dan responsnya lebih cepat. Di samping itu dimensi peralatan dapat dibuat lebih kecil.
I.6. Metode Penulisan Dalam membahas suatu objek, kelengkapan data objek merupakan bagian yang harus dipenuhi. Untuk melengkapi data tersebut maka perlu dilakukan metode pengumpulan data. 1.
Melakukan studi kepustakaan.
2.
Konsultasi dengan orang yang berkecimpung dan ahli terhadap masalah pengontrolan temperatur.
3.
Berpedoman pada buku yang membahas mengenai rangkaian pendukung.
4.
Melakukan diskusi kepada dosen pembimbing dan rekan-rekan mahasiswa.
I.7. Sistematika Penulisan Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan karya akhir ini, maka penulis membuat suatu sistematika pembahasan. Sistematika pembahasan ini merupakan urutan bab demi bab termasuk isi dari sub-sub babnya. Adapun sistematika pembahasan tersebut adalah :
Universitas Sumatera Utara
BAB I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, tujuan karya akhir, rumusan masalah, batasan masalah, tinjauan pustaka, metode penulisan dan sistematika penulisan. BAB II. LANDASAN TEORI Bab ini berisi uraian dasar-dasar teori yang mendukung pemahaman cara kerja rangkaian. BAB III. THERMOCOUPLE Bab ini berisi uraian tentang pengertian thermocouple, prinsip kerja thermocouple, konstruksi thermocouple, cara kerja thermocouple, dan penggunaan thermocouple. BAB IV. SISTEM KENDALI PADA OVEN Bab ini berisi uraian tentang prinsip kerja rangkaian, proses sistem kendali, settingan parameter, cara kerja rangkaian dan alat-alat pendukung. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi uraian tentang kesimpulan dan saran secara keseluruhan.
Universitas Sumatera Utara
