istrumentasi proses (pak asnawi)

7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)

1/73

INSTRUMENTASIINSTRUMENTASIPROSESPROSES


2/73

BAB IBAB I


3/73

BAB I : PENGERTIAN DASARBAB I : PENGERTIAN DASAR

INSTRUMENTASI PROSESINSTRUMENTASI PROSES

Menurut Lion:

Tujuan dari instrumentasi ialah mendapatkan

inormasi men!enai siat"siat #sika dan kimia

dari $enda atau proses %an! sedan! diselidiki&

atau untuk men!atur suatu $enda atau suatu

proses sesuai den!an inormasi seperti itu'


4/73

Pen!ertian ini dapat diilustrasikan dalam $lokdia!ram


5/73

Sistem Instrumen :Sistem Instrumen :

Pada sistem ini diinginkan agar keluaran (outut!Pada sistem ini diinginkan agar keluaran (outut!"ang di#asilkan agar sama dengan #arga"ang di#asilkan agar sama dengan #argase$enarn"a dari $esaran masukan (inut! "angse$enarn"a dari $esaran masukan (inut! "angdiukurdiukur


6/73

Sistem InstrumenSistem Instrumen

::


7/73

Sistem %ontrol Automatik :Sistem %ontrol Automatik :

Pada sistem ini $ah(a $esaran keluaran %an!Pada sistem ini $ah(a $esaran keluaran %an!dikontrol selalu se)ara automati) di$uat sama den!andikontrol selalu se)ara automati) di$uat sama den!an

$esaran a)uan *reeren)e+$esaran a)uan *reeren)e+,ontoh : sistem kontrol umpan $alik dan umpan maju,ontoh : sistem kontrol umpan $alik dan umpan maju


8/73

Sistem %ontrolSistem %ontrol

Automatik :Automatik :

B


9/73

Sistem Re!ulator :

Pada sistem ini $ah(a $esaran keluarandiusahakan konstan har!an%a untuk satuhar!a masukan tertentu

,ontoh : alat sta$ilitor te!an!an listrik

Sistem Ser.o Mekanik :pada sistem ini $ah(a keluaran$er$entuk $esaran mekanik %an! selalumen!ikuti atau sama den!an si!nalmasukan %an! telah ditentukan'

,ontoh : motor listrik


10/73

BAB IIBAB II


11/73

BAB II: METO/EBAB II: METO/E

PEN0U1URANPEN0U1URAN

Penentuan Metode Pen!ukuranPenentuan Metode Pen!ukuran

Pemilihan Metode OptimalPemilihan Metode Optimal

1etelitian1etelitian

1epekaan1epekaan

1eandalan1eandalan

Sta$ilitasSta$ilitas

Pemakaian 1ontinu Atau PendekPemakaian 1ontinu Atau Pendek

Pen!ukuran /inamis Atau StatisPen!ukuran /inamis Atau Statis


12/73

Be$erapa MetodeBe$erapa Metode

Pen!ukuranPen!ukuran2 Metode Pen!ukuran NolMetode Pen!ukuran Nol

2 Metode Pen!ukuran Su$stitusiMetode Pen!ukuran Su$stitusi

2 Metode Pen!!antianMetode Pen!!antian

2 Metode Analo!Metode Analo!


13/73

BAB IIIBAB III


14/73

BAB III: SISTEM 1ONTROLBAB III: SISTEM 1ONTROL

Men!apa 1ontrol /iperlukan3Men!apa 1ontrol /iperlukan3

1eamanan *Saet%+1eamanan *Saet%+

Peraturan Lin!kun!anPeraturan Lin!kun!an

*en.ironmental*en.ironmental Re!ulation+Re!ulation+

1endala"1endala Operasional1endala"1endala Operasional

*Operational ,onstrain+*Operational ,onstrain+

1eekonomian *E)onomi)+1eekonomian *E)onomi)+


15/73

Ba!aimana 1ontrolBa!aimana 1ontrol

Melakukan3Melakukan3 Monitorin!Monitorin! Ran!kaian Peralatan *Sistem Instrumen&Ran!kaian Peralatan *Sistem Instrumen&

Sistem 1ontrol dan komputer+Sistem 1ontrol dan komputer+

Inter.ensi ManusiaInter.ensi Manusia Plan Mana!erPlan Mana!er Plan OperatorPlan Operator

Menekan Pen!aruh 0an!!uan EksternalMenekan Pen!aruh 0an!!uan Eksternal Memastikan 1esta$ilan Sistem 1ontrolMemastikan 1esta$ilan Sistem 1ontrol Optimal 1inerja ProsesOptimal 1inerja Proses


16/73

/imana 1ontrol/imana 1ontrol

/ilaksanakan3/ilaksanakan3

Lo)al and ,entral ,ontrolLo)al and ,entral ,ontrol


17/73

2Tipe sistem 1ontrolTipe sistem 1ontrol

Sistem 1ontrol Ter$uka *OpenSistem 1ontrol Ter$uka *Open

LoopLoop ,ontrol+,ontrol+

Sistem 1ontrol Tertutup *,losedSistem 1ontrol Tertutup *,losed

LoopLoop ,ontrol+,ontrol+


18/73

Sistem 1ontrol Ter$uka *Open LoopSistem 1ontrol Ter$uka *Open Loop

,ontrol+,ontrol+

Sistem 1ontrol Ter$uka SederhanaSistem 1ontrol Ter$uka Sederhana


19/73

Sistem 1ontrol TertutupSistem 1ontrol Tertutup

*,losed Loop*,losed Loop ,ontrol+,ontrol+/apat /i!am$arkan Pada Blo! /ia!ram/apat /i!am$arkan Pada Blo! /ia!ram


20/73

Sistem %ontrol Tertutu terdiri dari:Sistem %ontrol Tertutu terdiri dari:

Unit 1ontrolUnit 1ontrol

Pen!aturan *,ontroller+Pen!aturan *,ontroller+

Indikator *Indi)ator+Indikator *Indi)ator+

Rekaman *Re)order+Rekaman *Re)order+

Unit alat Ukur 4 Sistem InstrumenUnit alat Ukur 4 Sistem Instrumen Trandu)er 4 sensorTrandu)er 4 sensor

TransmiterTransmiter

Re)ei.erRe)ei.er

Unit Medium 1ontrolUnit Medium 1ontrol PneumatikPneumatik

ElektrolikElektrolik


21/73

Tipe Sistem 1ontrolTipe Sistem 1ontrol

TertutupTertutupSistem 1ontrol Umpan"Maju *5eed 5or(ardSistem 1ontrol Umpan"Maju *5eed 5or(ardLoop ,ontrol+Loop ,ontrol+

Sistem 1ontrol Tertutup Umpan"BalikSistem 1ontrol Tertutup Umpan"Balik

*5eed Ba)k ,losed Loop ,ontrol+*5eed Ba)k ,losed Loop ,ontrol+


22/73

BAB I&BAB I&


23/73

BAB I&: %ARA%TERISTI%BAB I&: %ARA%TERISTI%

PROSESPROSES

2Time La! 4 1elam$atanTime La! 4 1elam$atan6aktu6aktu

2 /ead Time/ead Time2Time ,onstantTime ,onstant

2 0ain 4 Pen!uat0ain 4 Pen!uat


24/73

Time 'ag:Time 'ag:

Time la! terjadi aki$at ketidakmampuanTime la! terjadi aki$at ketidakmampuan

suatu proses untuk menerima atausuatu proses untuk menerima ataumen!irim ener!i se)ara spontanmen!irim ener!i se)ara spontan


25/73

Dari gam$ar terli#at geala time lag)Dari gam$ar terli#at geala time lag)

seerti :seerti :

Transmission la!Transmission la!

Measurement la!Measurement la!

5inal )ontrol element la!5inal )ontrol element la!

/istan)e .elo)it% la!/istan)e .elo)it% la!


26/73

Dead TimeDead Time/e#nisi: ten!!an! (aktu 4time dela% %an! di$utuhkan proses/e#nisi: ten!!an! (aktu 4time dela% %an! di$utuhkan proses

untuk men!eluarkan peru$ahan keluaran *output+ setelahuntuk men!eluarkan peru$ahan keluaran *output+ setelahterjadi peru$ahan input' Selama ten!!an! (aktu itu& outputterjadi peru$ahan input' Selama ten!!an! (aktu itu& output

tidak $ereaksi sama sekali seolah"olah mati *dead time+tidak $ereaksi sama sekali seolah"olah mati *dead time+

,ontoh : 0ejala dead time pada )on.e%or,ontoh : 0ejala dead time pada )on.e%or


27/73

7ikalau dalam $entuk kur.a& !ejala dead7ikalau dalam $entuk kur.a& !ejala dead

time tampak sederhana:time tampak sederhana:


28/73

/isampin! itu& dead time dapat/isampin! itu& dead time dapatdikom$inasikan time dela% antara distan)edikom$inasikan time dela% antara distan)edan .elo)it% la!dan .elo)it% la!

,ontoh: pen!ukuran temperature pada heat,ontoh: pen!ukuran temperature pada heate8)han!ere8)han!er

TiTi


29/73

TimeTime

*onstant*onstant/e#nisi: se$a!ai $esarn%a (aktu di$utuhkan oleh output/e#nisi: se$a!ai $esarn%a (aktu di$utuhkan oleh output

dari suatu sistem untuk men)apai nilai %an! konstandari suatu sistem untuk men)apai nilai %an! konstan

*stead% state .alue+*stead% state .alue+,ontoh : dalam $entuk kur.a,ontoh : dalam $entuk kur.a

STEA/9 STATE ALUE

T

OUTPUT

INPUT *5UN0SI STEP+

TIME ,ONSTANT


30/73

Pen!uatPen!uat

*0ain+*0ain+/e#nisi :/e#nisi :

INPUT

OUTPUTGAIN =

Ti G iTi G i


31/73

Tie Gain:Tie Gain:

Stati) 0ainStati) 0ain

/inami) 0ain/inami) 0ain

Stati* GainStati* Gain,ontoh : Ampli#er,ontoh : Ampli#er /alam Blo! /ia!ram/alam Blo! /ia!ram

GAIN

INPUT OUTPUT

+UNGSI STEP

INPUT OUTPUT


32/73

DATA

Kasus A B C

Input Change 10 % 10 % 10 %

Output Change 10 % 20 % 5 %

Static Gain 1 2 1/2


33/73

DINAMI, GAINDINAMI, GAIN

,ontoh:,ontoh:

OUTPUTINPUTAMP'I+IER


34/73

27ikalau loop d%nami) !ain ; < dan7ikalau loop d%nami) !ain ; < dan

phase shit > dalam proses& malaphase shit > dalam proses& malaloopn%a akan $erosilasi den!anloopn%a akan $erosilasi den!an

amplitudo dan rekuensi tetapamplitudo dan rekuensi tetap

27ikalau loop d%nami) !ain ?


35/73

1ESIMPULAN1ESIMPULAN

2 Untuk men)apai keadaan sta$il& nilaiUntuk men)apai keadaan sta$il& nilaidinami) !ain @


36/73

BAB &BAB &


37/73

BAB &: %ONTRO'ERBAB &: %ONTRO'ER

Elemen-Elemen %ontrolerElemen-Elemen %ontroler

Pen!ukuranPen!ukuran

Per$andin!anPer$andin!an

MemutuskanMemutuskan

Tindakan 1orektiTindakan 1orekti1ontroler dalam Blok1ontroler dalam Blok

/ia!ram/ia!ram


38/73

Tie-TieTie-Tie

%ontroler%ontroler 1ontroler ON"O551ontroler ON"O55

1ontroler Proposrsional1ontroler Proposrsional

1ontroler Inte!ral *I+1ontroler Inte!ral *I+

1otroler /eri.ati */+1otroler /eri.ati */+

1ontroler PI/1ontroler PI/

A%SI ON O++A%SI ON O++


39/73

A%SI ON-O++A%SI ON-O++

*onto# : emanasan ai*onto# : emanasan ai


40/73

1ur.a Aksi Posisi ON"O551ur.a Aksi Posisi ON"O55

A%SI


41/73

A%SIA%SI

PROPOSIONA'PROPOSIONA'Blok /ia!ramBlok /ia!ram

PBk

kem

100=

=

ePB

M 100=

PB: Proporsional BandPB: Proporsional Band

k

e m


42/73

1ur.a Respon Proporsional1ur.a Respon Proporsional

O++SETO++SET


43/73

O++SETO++SET

../e#nisi/e#nisi

Per$edaan %an! tetap antara proses .aria$elPer$edaan %an! tetap antara proses .aria$el

den!an set poin dalam stead% stateden!an set poin dalam stead% state

AksiAksi


44/73

AksiAksi

IntegralIntegralBlok /ia!ramBlok /ia!ram

/0TI edT

Inut Out Put

TI ; Reset Time

edTT

MI

= 1


45/73

%ur1a Reson%ur1a Reson

IntegralIntegral

Ak i D i ti2Ak i D i ti2


46/73

Aksi Deri1ati2Aksi Deri1ati2

Blo! /ia!ramBlo! /ia!ram

Inut

Out Put

dt

dTd

m

e

)(inputdtdTdM =

Td ; Rate Time 4 /eri.atieTd ; Rate Time 4 /eri.atie

TimeTime

k i i i2% Ak i D i ti2


47/73

%ur1a Aksi Deri1ati2%ur1a Aksi Deri1ati2


48/73

Per$andin!an Respon 1ontrolerPer$andin!an Respon 1ontroler

Seleksi Aksi %ontrolerSeleksi Aksi %ontroler


49/73


50/73

BAB &IBAB &I

BAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DANBAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DAN


51/73

BAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DANBAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DAN

E'E%TRONI%E'E%TRONI%

%ontroler Pneumatik%ontroler Pneumatik

Prinsip 1erja Capper dan NolePrinsip 1erja Capper dan Nole

Tie kontrolerPneumatik

Position Balan)e

TIPE POSITION BA'AN,ETIPE POSITION BA'AN,E


52/73


Proporsional *P+Proporsional *P+


53/73


PIPI


54/73


PI/PI/


55/73

TIPE +OR,E BA'AN,ETIPE +OR,E BA'AN,E

ProporsionalProporsional


56/73


PIPI


57/73


PI/PI/


58/73

%ontroler Elektronik dan Digital%ontroler Elektronik dan Digital

Prinsi %era OP-AMP

VV VV


59/73

7ikalau !ain op"amp A : ; " A 7ikalau !ain op"amp A : ; " A

;1

i

i

Z

VVi

= ;0

2Zf

VVi

=

ii11 = i = i22

++

=

i

ii

Z

Zf

A

Z

Zf

V

V

11

1

10

ii Z

Zf

V

V=0karena A 3344karena A 3344

, t h lik i d ti PI/, t h lik i d ti PI/


60/73

,ontoh: aplikasi op"amp pada tipe PI/,ontoh: aplikasi op"amp pada tipe PI/

%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0


61/73


%omuter%omuter

Prinsi %era DigitalPrinsi %era Digital

Sample dan DoldSample dan Dold



62/73


%omuter%omuter

Alikasi Digital 0 %omuterAlikasi Digital 0 %omuter

/ire)t /i!ital ,ontrol/ire)t /i!ital ,ontrol



63/73


%omuter%omuter

Distri$uted ,ontrol S"stemDistri$uted ,ontrol S"stem


64/73

BAB &IIBAB &II

BAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IRBAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IR


65/73

BAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IRBAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IR

(+INIS5 ,ONTRO' E'EMENT!(+INIS5 ,ONTRO' E'EMENT!

Tie %ontrol Ak#irTie %ontrol Ak#ir Tipe ON"O55Tipe ON"O55

Deadin! ElemenDeadin! Elemen

MotorMotorSolenoidSolenoid

Tipe 1ontin%uTipe 1ontin%u

A)tuatorA)tuator

Men!!erak )ontrol .al.e a!ar dapat ter$ukaMen!!erak )ontrol .al.e a!ar dapat ter$ukaatauatau tertutuptertutup

al.eal.e

1elep atau tutup1elep atau tutup

Ti % tiTie %ontin"u


66/73

Tie %ontin"uTie %ontin"u

&al1e&al1e


67/73

1elep atau tutup1elep atau tutup


68/73

BAB IIIBAB III

BAB &III: 'AMBANG DAN GAMBARBAB &III: 'AMBANG DAN GAMBAR


69/73

BAB &III: 'AMBANG DAN GAMBARBAB &III: 'AMBANG DAN GAMBAR

INSTRUMENTASI PROSESINSTRUMENTASI PROSES

Tanda 5uru2 :Tanda 5uru2 :

A : Anal%erA : Anal%er

5 : 5lo(5 : 5lo(

D : Dand *Manual Operation+D : Dand *Manual Operation+

L : Le.elL : Le.elP : PressureP : Pressure

S : SpeedS : Speed

T : TemperatureT : Temperature

Tie Perenderan :Tie Perenderan :5, : 5lo( ,ontrol5, : 5lo( ,ontrol

PI, : Pressure Indi)atorPI, : Pressure Indi)ator,ontrol,ontrol

A, : Anal%er ,ontrolA, : Anal%er ,ontrol


70/73

Tie SignalTie Signal

'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir


71/73

'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir

'am$ang Peralatan Proses'am$ang Peralatan Proses


72/73

'am$ang Peralatan Proses'am$ang Peralatan Proses

,onto# :,onto# :


73/73

'am$ang dan Gam$ar Instrumentasi Proses'am$ang dan Gam$ar Instrumentasi Proses

istrumentasi proses (pak asnawi)

Documents