Sistem Kontrol - 11
Elemen-elemen sistem instrumentasi dan kontrol Dimas Firmanda Al Riza
Materi sebelum UTS (BDA) • • • • • •
Pendahuluan Sistem Kontrol Pemodelan Matematik Transformasi Laplace Fungsi Transfer Perilaku Dinamik Sistem Orde 1 dan 2 Respon Sistem
Materi setelah UTS MBH • Dasar sistem kontrol • Dasar kontrol PID • Fuzzy DFA • Elemen2 Sistem Instrumentasi dan Kontrol • Computer Aided Control System, (Microcontroller, PLC, SCADA, DCS) YHD • Artificial Neural Network • Genetic Algorithm
Materi 1 (DFA) Elemen sistem instrumentasi dan kontrol • Pengenalan sistem instrumentasi dan kontroller • Sejarah dan perkembangan sistem instrumentasi dan pengendalian proses • Elemen-elemen sistem instrumentasi dan kontrol: ▫ Alat pengukuran (sensor) ▫ Karakteristik sistem pengukuran ▫ Transmitter, Converter, Instrument signal transmission, Indicator, Controller, Recorder, Actuator, Control Valve
• Pengenalan PFD dan P and ID
Materi 2 (DFA) Computer Aided Control System • Microcontroller • PLC (Programmable Logic Controller) - Pengenalan PLC - Ladder Diagram • Sistem kontrol PID sederhana • SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) • DCS (Decentralized Control System)
Pengenalan sistem instrumentasi dan pengendalian proses • Apakah sistem instrumentasi dan pengendalian proses itu? Seni dan ilmu pengetahuan dalam penerapan alat ukur dan sistem pengendalian pada suatu obyek dengan tujuan mengetahui nilai numerik variabel proses dan juga untuk tujuan mengendalikan variabel proses supaya berada dalam batas nilai tertentu yang diinginkan (set point).
Mengapa diperlukan? • Dapat menghemat biaya operasi (ekonomis): - Penghematan bahan mentah dan bahan bakar - Peningkatan efisiensi waktu mesin dan pekerja - Pengurangan produksi yang rusak (off spec.) • Kualitas produk yang lebih baik dalam waktu pemrosesan yang lebih singkat • Peningkatan keselamatan personil dan peralatan • Pengurangan polusi lingkungan dari bahan limbah hasil proses
Instrumentasi dan kontrol dalam industri proses Industri Proses Sistem Pengukuran
Temperature
Pressure
RH
Level
pH
Pressure
…
Sistem pengendalian
Pemrosesan data
Spesifikasi Produk Karakteristik Proses
Flow rate
Perkembangan teknologi instrumentasi dan pengendalian proses
Perkembangan teknologi instrumentasi dan pengendalian proses
Perkembangan teknologi instrumentasi dan pengendalian proses
Perkembangan teknologi instrumentasi dan pengendalian proses
Industrial Revolution
18th century
1930-1970
Pneumatic and Hydrolic
Rapid development of transistor, micro-prosessor and electrical devices
1970-1990
1990-now
Rapid development of computer and software
Diagram Blok Sistem Kontrol
Elemen-elemen SIDK • • • • • • • •
Measurement Device Transmitter Converter Instrument signal transmission Indicator Controller Recorder Actuator (Final control element - Control Valve)
Measurement device (sensor/input transducer) • • • • • • • • •
Temperature Flow Level Pressure Relative humidity pH Concentration Chemical content Power
• • • • • • • •
Solar radiation Light intensity PAR Conductivity Speed Position Direction …
Contoh transducer
Pengukuran Temperatur • • • • • • •
Thermometer raksa/alkohol Thermometer bimetal Thermocouple Thermistor RTD (Resistive Thermal Detector IC Sensor (LM35) IR camera
Thermometer raksa/alkohol
Bimetal thermometer
RTD
Thermistor • PTC (Positive Temperature Coefficient) • NTC (Negative Temperature Coefficient)
Thermocouple • Pada tahun 1821 ahli fisika Jerman, Estonian Thomas Johann Seebeck menemukan bahwa suatu konduktor apapun (misalnya metal) akan menghasilkan suatu tegangan (voltage)ketika diberikan gradien thermal. Peristiwa ini dikenal sebagai efek Seebeck atau efek termoelektrik.
Thermocouple
LM-35
Infra Red
Sistem pengukuran pada sistem loop terbuka dan tertutup
Loop terbuka (monitoring/recording)
Converter • • • • • • • •
ADC DAC DC/DC Converter DC/AC Converter I/P Converter E/P Converter Amplifier …
Controller • • • •
On off, PID Rangkaian elektronika sederhana Mikrokontroller PLC, SCADA, DCS
Actuator (Final Control Element)
Solenoid valve/Control Valve 1. Valve Body 2. Inlet Port 3. Outlet Port 4. Coil / Solenoid 5. Coil Windings 6. Lead Wires 7. Plunger 8. Spring 9. Orifice
Solenoid valve/Control Valve Tipe valve: - Solenoid Valves - Hydraulic Valves - Butterfly Valves - Gate Valves - Check Valves - Ball Valves - Globe Valves
Aplikasi sistem kontrol sederhana: Pengontrolan temperatur ruangan
TUGAS KELOMPOK • Buat paper/makalah tentang aplikasi sistem pengendalian! • 1 kelompok terdiri dari 5-6 orang • Bahan paper/makalah boleh berasal dari: - Ide sendiri (100%) - Artikel Ilmiah (90%) (Jurnal/prosiding/skripsi/thesis) - Sumber lain (80%)
PFD (Process Flow Diagram)
P and ID (Piping and Instrumentation diagram)
P and ID (Piping and Instrumentation diagram)
Thank’s
