LAPORAN TETAPPRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSESPROCESS CONTROLLER 10 (PC 10-1, PC 10-2, PC 10-3)

Disusun Oleh :KELOMPOK II

Dodi Saputra (061340411683)Feraliza Widanti (061340411686)Gita Mustika (061340411689)M. Yudha Ganta Andrika (061340411693)Nirda Fitria (061340411696)Rahmat Hidayat (061340411699)Viki Putri Utami (061340411702)

Kelas : 4 EGD

Instruktur : Ir. Sutini Pujiastuti Lestari.,M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGIPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2015

KALIBRASI VOLTMETER DAN PROCESS CONTROLLER( PC 10 1 )

I. TUJUAN PERCOBAAN Dapat mengkalibrasikan voltmeter dari proses controller pada alat PC10. Dapat mengubah setting variable pada proses controller.

II. ALAT DAN BAHAN Satu set alat PC-10 Trimtool= 1 buah Kabel penghubung = 4 pasang

III. DASAR TEORI Alat PC10 setiap akan digunakan haruslah diperiksa kondisinya agar alat tersebut dapat dipergunakan dan memberikan hasil pengukuran dan pembacaan yang benar. Pemeriksaan dilakukan dengan melakukan kalibrasi terhadap voltmeter dan terhadap proses controller.Input dan output pada alat PC10 umumnya adalah arus listrik dalam rentang 4 mA 20 mA, namun alat PC10 ini juga dirancang untuk dapat dipergunakan bersamaan dengan PC13 (aksesori pengendali temperatur) dan alat PC14 (aksesori pengendali tekanan) sehingga juga dapat menerima input dalam bentuk tekanan (psig) maupun temperature (C). Sedangkan output pada alat PC10 dapat berupa arus listrik 4 mA 20 mA dan tegangan listrik 0 Volt 1 Volt. Listrik yang dipergunakan alat PC10 adalah listrik PLN 220 Volt (240 VAC), yang oleh alat PC10 menjadi sumber output 4 mA 20 mA, socket 24 VAC maupun socket 240 VAC.

Kalibrasi pada alat PC10 terbagi menjadi 2:a. Kalibrasi dengan voltmeterMengkalibrasi sumber input 4 mA 20 mA dari tombol manual output menjadi tegangan listrik 0,200 Volt - 1,000 Volt.4 mA (melalui resistor 50 ) 0,200 volt (20 mV)20 mA (melalui resistor 20 ) 1,000 volt (1000 mV)Pada kalibrasi voltmeter digunakan alat trimtool yang berbentu seperti obeng yang kemudian dipergunakan untuk memutar sekrup pada socket span dan socket zero agar harga pada voltmeter dapat diperbesar atau diperkecil menjadi 0,200 Volt 1,000 Volt.

b. Kalibrasi proses controllerMengkalibrasi sumber input 4 mA 20 mA dari tombol manual output menjadi harga variable proses 0% (zero) 100% (span)4 mA 0%20 mA 100%Kalibrasi proses controller dilakukan setelah kalibrasi voltmeter dengan memasukkan harga variable proses pada table konfigurasi.

Kalibrasi process controller dilakukan setelah kalibrasi voltmeter dengan memasukkan harga variabel proses pada table konfigurasi.Input atau masukan adalah efek dari lingkungan ke sutu proses kimia, sedangkan output atau keluaran adalah efek dari proses kimia ke lingkungan.

Dalam suatu pengendalian hubungan antara input, proses, dan output merupakan suatu loop (siklus) yang utuh. Output merupakan keluaran dari proses yang menerima input.

Input dapat dibagi dua yaitu:1) Variabel yang dimanivulasi (diubah); apabila harga input tersebut berasal dari operator atau pengendali (controller)2) Gangguan; apabila harga tersebut input berasal dari lingkungan dan bukan berasal dari pengendalian atau operator.Output dibagi dua:1) Output terukur: apabila harga output tersebut dapat diukur2) Output tak terukur: apabila harganya tidak dapat atau tak bisa diukur

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

a. Kalibrasi voltmeter1. Menghidupkan alat PC10 dengan menghubugkan kabel utama (warna putih) ke socket PLN.2. Mengangkat ke atas lever sekering pada bagian depan kanan atas alat PC10, menekan 2 tombol merah besar pada bagian atas bergantian. Lampu merah akan menyala menunjukkan alat PC10 telah dinyalakan.3. Menghubungkan kabel dari soket zero dan span di manual output ke socket di voltmeter seperti rangkaian berikut.

Voltmeter

ZERO SPAN

TombolPutar

4-20 mA MANUAL OUTPUT

4. Memutar tombol manual kea rah kiri (4 mA), pembacaan pada voltmeter mestinya 0,200 Volt, sesuai 4 mA melewati 50 . Apabila tidak sesuai, letakkan trimtool di socket zero dan putar ke kiri atau ke kanan untuk mengubah pembacaan. Rentang 0,198 Volt 0,202 Volt diizinkan, tidak harus 1,000 Volt.5. Memutar tombol manual ke arah kanan (20 mA), pembacaan pada voltmeter mestinya 1,00 Volt, sesuai 20 mA melewati resistor 50 . Apabila tidak sesuai, meletakkan trimtool di socket span dan memutar ke kiri atau kek kanan untuk mengubah pembacaan. Rentang 0,998 Volt 1,002 Volt diizinkan, tidak harus 1,000 volt.6. Mengulangi memutar ke kiri dan ke kanan untuk memastikan pembacaan yang benar dan konstan.7. Melepaskan salah satu kabel, mengamati harga di layar voltmeter.8. Mengubah posisi tabel di tombol manual output 4 20 mA, + ke -, - ke +, mengamati pembacaan di layar voltmeter.

b. Kalibrasi proses controller1. Menghubungkan kabel dari manual output PC10 ke socket input proses controller pada bagian kiri depan alat. Perhatikan hubungan (+) dan (-).2. Melakukan pengaturan harga proses controller untuk kalibrasi seperti dalam table setting berikut dengan cara menekan tombol konfigurasi hingga angka digit di layar set point beredip kemudian menekan tombol F 1x maka pada layar variable proses (sebelah atas) akan tampil tulisan Pt yang berarti power output (keluaran dari proses controller), harga Pt hanya diatur pada posisi manual, jadi biarkan seperti apa adanya.3. Menekan tombol F 1x akan menampilkan ProP, memasukkan harga 20% (yang berarti 100% actual, karena untuk Prop harga tertulis x factor 5). Menekan tombol ENTER. Menekan tombol F 1x lagi dan memasukkan harga ini, menekan tombol ENTER. Mengulangi hingga seluruh harga pada table berikut terinput dengan baik.

Pengaturan controllerKodeNilaiSatuan

Set point-50%

Proportional bandProP20%

Integral timeInt1,0Menit

Deivatif timedEr20Detik

Waktu siklus (cycle time)CY-t10Detik

HisterisisHYSt5%

Batas Daya (Power Limit)Pr-L100%

Batas set point (set point limit)SP-L100%

Rentang (range)CS-1-0 5 8-

Aksi control (control action)CS-2-r - --

CS-3A L A h-

Kalibrasi

SpanSPAn100% pada 20 mA

ZeroZErO0% pada 4 mA

Menekan tombol F 1x untuk berpindah ke variable lain, JANGAN LUPA untuk menekan tombol ENTER setelah menginput harga setting sebelumnya.Melewatkan dengan menekan tombol F, apabila tidak terdapat harga variable dalam table.4. Saat SPAn terbaca dilayar variable proses, memutar tombol manual 4 20 mA searah jarum jam ke 20 mA, kemudian memasukkan harga 100 dengan menekan tombol digit. JANGAN MENEKAN TOMBOL ENTER. Menekan tombol F 1x.5. Saat ZerO terbaca dilayar variable proses, memutar tombol manual 4 20 mA berlawanan arah jarum jam ke 4 mA, kemudian emasukkan harga 0 dengan menekan tombol digit. TEKAN TOMBOL ENTER. Proses controller akan melakukan konfigurasi, tunggu hingga layar stabil dan periksa harga terbaca di layar variable proses.6. Memutar tombol manual output 4 20 mA ke 20 mA dan amati pembacaan di layar variable proses menunjukkan 100% dan ketika ke 4 mA, layar menampilkan 0%. Mengulangi prosedur dan memriksa harga setting table apabila saat diperiksa tidak menampilkan 100% dan 0%.

V. DATA PENGAMATAN

a. Kalibrasi VoltmeterBatasAmpereResistor ()Voltmeter

Zero4 mA500,200 volt

Span20 mA501,000 volt

b. Kalibrasi proses controllerBatasAmpereVariabel Proses

Zero4 mA0

Span20 mA100

VI. ANALISIS PERCOBAANSetelah melakukan percobaan PC 10 dapat dianalisa bahwapada percobaanini terlebih dahulu melakukan kalibrasi padaalat PC 10 yaitu dengan mengkalibrasiVoltmeter danmengkalibrasi Process Controller. Pada kalibrasi voltmeter, keluaran dari manual output dihubungkan ke input voltmeteryangmelewati resistor 50 ohm dimana arus keluaran minimalnya ialah4 mA dan arus maksimalnya 20 mA.Kemudiantegangan yang akan terukur di voltmeter seharusnya minimal 0,2volt dan maksimal 1 volt.Jika pada 4 mA tidak terukur 0,2volt pada process controller,maka untuk mengaturnya ke 0,2volt menggunakan TRIMTOOL, alat ini semacamalat pemutaruntuk memutar ke kiri dan ke kanan pada ZERO. Untuk memperbesar angka maka diputar ke kanan dan untuk memperkecil angka diputar ke kiri. Sedangkan untuk angka maksimal 20 mA tidak terukur pada 1 volt maka bisa diatur juga menggunakan TRIMTOOL ke kiri atau ke kanan pada SPAN. Selain itu, loops pada voltmeter harus berhubungan, agar nilainyadapat terbaca.Untuk kalibrasi process controller,menghubungkankabel dari manual output ke process controller danmenghubungkankabel dari output process controller ke input Ammeter.Ammeter iniberfungsi untukmenunjukkan arus yang dikonversi dari process controller.Padacontroller setting,untuk merubahangka menggunakan symbol D (Digit) danmenyesuaikan dengan tabel controller setting. Pada CS 2,apabilarange pengaturan diset r (reverse) maka arah jarum Ammeter akan berlawanan dengan % range yangsudahdiatur, misalnya padakeadaan0 % maka jarum akan menunjuk ke20mAdanuntuk100% jarum akan menunjuk ke4mA. Apabila proses tersebut diset d (direct) maka akan terjadi pengukuran secara langsung(tidak berlawanan).

VIII.KESIMPULANSetelah melakukan percobaan, dapat disimpulkan sebagai berikut. Tujuan kalibrasi ini untuk mengetahui alat tersebut masih berfungsi atau tidak. Pengukuran 4 mA - 20mA akan sebanding dengan 0,2 Volt 1 volt dan akan sebanding dengan 0% - 100% pada proses controller. Jika pengukuran sesuai dengan range maka kalibrasi dinyatakan berhasil. Salah satu faktor pengkalibrasian alat ini dipengaruhi oleh usia dan keadaan kabel penyambung. Pengendalian ON/OFF manual pada PC-10 dilakukan pada area Switched Output. N/O tidak mempunyai katup arus penghubung sehingga dibutuhkan kabel penghubung pada socket A ke C. Namun kontak N/O ini tidak dapat mengaliri listrik pada kontak yang berdekatan. Sedangkan N/C mempunyai katup arus penghubung sehingga tidak membutuhkan kabel terhubung untuk menyalakan lampu indikator

PENGENDALIAN ON/OFF( PC 10-2)I. TUJUAN PERCOBAAN Dapat mendemonstrasikan pengendalian on/off secara manual. Dapat mendemonstrasikan output relay on/off menggunakan proses control.

II. ALAT DAN BAHAN Satu set PCT 10 Trimtool = 1 buah Kabel penghubung= 3 pasang Lampu indicator 24 VAC= 1 buah Stopwatch= 1 buah

III. DASAR TEORITerdapat dua jenis pengendalian on/off, secara manual dan secara otomatis. Secara manual dengan menggunakan saklar pemilih dan secara otomatis dengan menggunakan proses controller. Setting pada proses controller harus diatur sedemikian rupa agar harga proporsional band, integral time, dan devirative time adalah nol (karakteristik pengendali on/off).Pada pengendali on/off secara manual, manusia sebagai operator akan menggerakkan elemen control akhir (saklar pemilir) ke posisi on dan ke posisi off. Dalam hal ini manusia bertindak sebagai controller yang menerima hasil pengukuran dan mengevaluasi hasil pengukuran untuk menjadi input bagi variable manipulasi.Saklar pemilih pada PC10 mempunyai 3 socket A, B, dan C dengan fungsi berbeda ketika dihubungkan dengan kabel dan mempunyai output berbeda etika dihubungkan dengan saklar pemilih N/O (normally open) dan saklar pemilih N/C (normally close).Normally open berarti kutup positif dan kutup negative tidak terhubung daam kondisi normal, aliran listrik tidak dapat mengalir dalam satu loop, ini dibuktikan dengan lampu 24 VAC terpasang tidak menyala saat saklar pada posisi N/O tersebut. Apabila socket A dihubungkan ke socket B atau socket C, maka kutup positif menjadi terhubung dengan kutup negative, sehingga arus listrik dapat mengalir, lampu 24 VAC terpasang akan menyala.Normally close berarti kutup positif dan kutup negative terhubung dalam kondisi normal, aliran listrik mengalir dalam satu loop, ini dibuktikan dengan lampu 24 VAC terpsang menyala saat saklar pada posisi N/C tersebut. Apabila socket A dihubungkan ke socket B atau socket C, hubungan pendek terjadi, akibatnya arus akan berhenti mengalir, lampu 24 VAC terpasang akan mati.

A C tidak tersambungPerhatikan gambar skema N/O dan N/C berikut :AC

Suplay tegangan rendah

koil

24 VACKe soket24 VAC

240 VAC

Ke soket240 VAC

N/O kontak terbuka

A C tersambung kabelAC

Suplay tegangan rendah

koil

24 VACKe soket24 VAC

240 VACKe soket240 VAC

N/C kontak tertutup

Pengendalian on/off secara otomatis berarti pengendalian dilakukan oleh sebuah controller yang akan menggantikan tindakan operator menghidupkan ataupun mematikan suatu proses.pengendalian secara otomatis ini diatur bedasarkan histerisis; kecenderungan instrument untuk memberikanoutput berbeda terhadap input yang sama. Histerisis ini memberikan daerah netral pengendalian, besar daerah netral adalah 2 kali besar harga histerisis.

Contoh:Set point = 50% dengan histerisis 1%, maka daerah netral adalah 2% diatas dan dibawah harga 50% yaitu harga 49% - 51%.

Harga output pada pengendalian on/off hanya 2, yaitu on (hidup atau terbuka) dan off (mati atau tertutup). On dinyatakan dalam nilai %P = 100% sedangkan off dalam nilai %P = 0%. Nilai %P ini tergantung dari eror, yaitu selisih anatara harga pengukuran (Cm) terhadap harga set point (Csp).

%eror = (harga pengukuran harga set point) / (rentang pengukuran) x 100%%P = 100% apabila %eror > 0%%P = 0% apabila %eror < 0%

Hubungan diatas menujukkan saat harga variable proses (harga pengukuran) melebihi set point maka akan didapat %eror > 0%, maka output controller adalah 100%, sedangkan saat harga variable proses lebih kecil dari set point maka akan didapat %eror < 0%.

100 %

Set point 50 %% P

0 %

onoffonoffwaktu

Daerah Netral PengendalianApabila dipasang lampu indicator 24 VAC pada socket di proses controller, dapat dilihat pada saat output 100% lampu akan menyala yang berarti arus listrik mengalir, dan saat output menunjukkan 0% lampu akan mati yang berarti arus listrik terputus. Hal ini juga akan berakibat sama pada socke 240 VAC apabila dihubungan ke pemanas atau heater.

IV. LANGKAH KERJAa. Pengendalian on/off dengan saklar pemilih1. Memperhatikan bagian saklar pemilih pada alat PC10 (switched output), posisi saklar pada kontak terbuka (N/O) dan pasang lampu 24 VAC di socket 24 VAC. Mengamati lampu dalam keadaan hidup atau mati.2. Memindahkan posisi saklar ke N/C (kontak tertutup), mengamati bahwa lampu menjadi mati.3. Mengamati sebuah kabel, menghubungkan dari socket A ke socket C pada posisi N/O, catat keadaan lampu. Mengubah saklar ke N/C, catat perubahan.4. Mengulangi langkah 3 dengan menghubungkan A B dan B C.5. Membuat table data. b. Pengendalian on/off dengan proses controller1. Pada proses controller, menekan tombol (untuk masuk ke system konfigurasi) setelah digit pada layar variable proses berkedip, tekan F 1x, kemudian atur agar harga PoP, Int, dan Der pada harga nol (0) dan harga siklus (CYt) pada harga 10 detik. Set harga histerisis (HYSt) pada harga 2% dan harga set point pada 50%. Harga variable lain tetap.2. Memastikan aksi control (CS-2) adalah r (reverse). Biarkan harga Span dan Zero.3. Memasang kabel dari bagian manual output ke input pada proses controller (4 20 mA) dan meletakkan lampu indicator pada socket 24 VAC di bagian bawah proses controller.4. Mengatur input ke proses controller dengan memutar tombol manual output 4 20 mA.5. Mengamati bahwa output relay pada socket lampu indicator 24 VAC akan menyalakan lampu ketika input (harga terbaca dilayar proses) berada di bawah set point 50% dan akan mematikan lampu ketika input berada diatas harga setpoint. Histerisis 2% berarti lampu akan hidup hingga >52% dan mati saat