Laporan Pengendalian Aliran

LABORATORIUM PENGENDALIAN PROSES SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014 / 2015

MODUL

: Pengendalian Aliran

PEMBIMBING

: Harita N. Chamidy, LRSC, MT

Tanggal Praktikum

: 17 April 2015

Tanggal Pengumpulan: April 2015 (Laporan) oleh : Kelompok 4 Neng Herta Rosmayanti

131411043

Raden Yova Salza Febrian

131411045

Rifaldi Hadiansyah

131411046

Risma Regiyanti

131411047 Kelas 2B

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2015

tp

td (waktu tunda) = 2 s tr (waktu naik) = 18,1 s tp (waktu puncak) = 25 s overshoot =

x 100% = 5,98%

2.1 Pengendalian Proporsional-Integral (PI)

td

td (waktu tunda) = 1,4 s

tp

tr (waktu naik) = 2,4 s tp (waktu puncak) = 4 s overshoot =

x 100% = 13,7%

2.2 Pengendalian Proporsional-Integral-Derivatif (PID)

td (waktu tunda) = 2,4 s tr (waktu naik) = 6,8 s tp (waktu puncak) = s overshoot =

x 100% = %

td (waktu tunda) = 1,6 s tr (waktu naik) = 6 s tp (waktu puncak) = s overshoot =

x 100% = %

Pembahasan Oleh Risma Regiyanti (131411047) Praktikum kali ini adalah Pengendalian Aliran. Pengendalian pada dasarnya bertujuan untuk menjaga PV (Proses Variabel) mendekati atau sama dengan SP (set

point).Pada

praktikum

kali

ini

bertujuan

agar

praktikan

mampu

mengendalikan sistem aliran dan mempelajari pengaruh nilai parameter pengendali pada respon aliran. Unit-unit yang terlibat dalam pengendalian ini yaitu unit proses, unit pengukuran, unit kendali, unit pengubah sinyal dan unit kendali akhir. Unit proses berupa pipa, unit pengukuran berupa turbin meter, unit kendali berupa CRF process control , unit pengubah sinyal berupa I/P dan P/I transduser dan unit kendali akhir berupa control valve. Pada praktikum pengendalian aliran ini dipahami jenis-jenis pengendalian serta diamati jenis pengendali yang tepat pada pengendalian aliran. Secara umum terdapat dua jenis pengendali yaitu pengendali diskontinyu (on-off) dan pengendali kontinyu (Proportional Integral Derivative (PID). Pengendali kontinyu terdiri dari 3 jenis pengendalian yaitu jenis pengendali P (Proportional), pengendali PI (Proportional Integral), pengendali PID (Proportional Integral Derrivative). Dalam percobaan ini digunakan pengendalian automatik Jenis plant dalam pengendalian aliran dan efeknya adalah sebagai berikut : Aksi sistem proses : direct acting

PV Naik I turun

MV Turun I

pengendali :reverse acting naik Percobaan pertama dilakukan variasi nilai Kc (proposional gain) dengan nilai 0.2, 0.5, 1, 1.5 dan 2 atau setara dengan 500%, 200%, 100%, 66.7% dan 50% pada nilai PB. Pada grafik Kc, terlihat saat Kc semakin besar, offset yang dihasilkan kecil tetapi terjadi osilasi. Semakin kecil nilai Kc, offset yang dihasilkan kecil dan tidak terjadi osilasi. Namun bukan berarti nilai Kc yang paling kecil adalah nilai yang terbaik, karena pada percobaan terlihat bahwa saat nilai Kc=0.2, offset dan osilasi tidak terjadi, tetapi nilainya kurang tepat (PV jauh dari SP). Oleh karena itu dari rentang nilai Kc yang digunakan, nilai Kc optimum yang didapatkan dari praktikum adalah 0.5 atau 200% pada skala PB. Pada grafik proposional dengan Kc=0.5 cenderung lebih stabil serta nilai PV mendekati nilai SP dibandingkan nilai-nilai lain yang dicoba namun masih memiliki offset.

Setelah didapatkan nilai Kc optimum, kemudian dicari nilai Ti (waktu integral) menggunakan pengendali proposional integral dengan variasi nilai Ti. Parameter integral menyatakan lamanya error. Nilai Ti berfungsi untuk memperkecil offset yang terjadi pada proses pengendali. Jadi, pada Kc=0.5, offset yang sudah kecil dapat dihilangkan dengan menambahkan pengendalian integral dari rentang Ti 0.5-60 sekon. Dari praktikum diperoleh nilai Ti optimum adalah 0.5 sekon, dapat di lihat dari grafik PI. Pada grafik tersebut dapat dilihat bahwa nilai offsetnya paling kecil, tidak ada osilasi,respon lebih cepat, dan settling pointnya paling cepat, serta stabil. Bila dibandingkan dengan grafik Ti lain yang kurang stabil dan offsetnya lebih besar. Percobaan berikutnya dimasukkan nilai Kc dan Ti yang optimum pada parameter derivative dengan memvariasikan nilai Td (waktu derivative). Parameter derivative menunjukkan kecepatan error dan berfungsi untuk menghilangkan osilasi, akan tetapi pengendali derivative sangat peka terhadap noise (gangguan). Karena sangat peka pada noise penggunaan parameter pengendali Td pada pengendalian aliran menghasilkan osilasi. Saat dilakukan variasi nilai Td 1-30 sekon, semua nilai Td menghasilkan osilasi (terlihat pada grafik PID).Semakin besar nilai Td, osilasi semakin banyak dan offset semakin besar. Berikut ini grafik pada Kc=0.5, Ti=0.5 sekon,dan Td 30 sekon :

Munculnya osilasi pada pengendalian proses sangat berbahaya karena dapat merusak sistem keseluruhan. Kerja katup pengendali pun jadi berat sehingga dapat merusak alat itu sendiri. Gambar di atas menunjukan tanggapan tak stabil, ini lebih berbahaya lagi jika amplitudo terus membesar.

Oleh karena itu, pada pengendalian aliran kali ini pengendali yang cocok digunakan adalah pengendali kontinyu dengan parameter PI (Kc = 0.5, Ti 0.5 s dan Td=0 s). Pada saat di beri gangguan pun nilai PV dapat dipertahankan sama dengan set point, cenderung stabil, dan tidak terjadi osilasi. Berikut ini grafik pada Kc=0.5, Ti = 0.5 sekon, dan Td=0:

I.

Simpulan