spo 37 jauharotul maknunah 2414106028 p3

8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3

1/23

vi

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS

PEMROGRAMAN DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

CENTUM CS 3000 R3 YOKOGAWA

Oleh:

Kelompok 37 :

Jauhrotul Makuah !"#" #$% $!&

A'('te:

A)(ka D*(para S N !"#" #$$ ##%

JURUSAN TEKNIK +ISIKA

+akulta' Tekolo,( I)u'tr(

I't(tut Tekolo,( Sepuluh Nopem-er

Sura-a.a !$#/


2/23

A0STRAK

i

AN RESMI

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS

PEMROGRAMAN DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM

CENTUM CS 3000 R3 YOKOGAWA

Oleh:

Kelompok 37 :

Jauharotul Makuah !"#" #$% $!&

A'('te:

A)(ka D*(para S N !"## #$$ ##%

JURUSAN TEKNIK +ISIKA

+akulta' Tekolo,( I)u'tr(

I't(tut Tekolo,( Sepuluh Nopem-erSura-a.a !$#/


3/23

Distributed Control System merupakan suatu sistem yang

berfungsi untuk mendistribusikan berbagai parameter yang

digunakan untuk mengendalikan berbagai variabel proses danunit operasi proses menjadi suatu pengendalian yang terpusat

pada suatu control room yang berfungsi sebagai pengendalian,

monitoring , dan optimasi.

Kata Kunci: DCS

ii


4/23

DA+TAR ISI

1alama Ju)ul ............................................................................

A0STRAK ...........................................................................................

DA+TAR ISI ......................................................................................

DA+TAR GAM0AR .........................................................................

DA+TAR TA0EL ..............................................................................

0A0 I PENDA1ULUAN

...................................................................

1.1 Latar 0elaka, ...........................................................................

1.2 Rumu'a Perma'alaha ............................................................1. Tu2ua ..........................................................................................

0A0 II DASAR TEORI .....................................................................

Distributed Contro S!ste" ..............................................................

0A0 III METODOLOGI PERO0AAN .......................................

34# Peralata Per5o-aa ..................................................................

34! Pro'e)ur Per5o-aa ....................................................................

0A0 I6 ANALISA DATA DAN PEM0A1ASAN .........................

"4# Aal('a Data ................................................................................"4! Pem-aha'a ................................................................................

0A0 6 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................

/4# Ke'(mpula .................................................................................

/4! Sara ............................................................................................

DA+TAR PUSTAKA ........................................................................

iii

iii

iii

iv

v

1

1

1

1

!

!

!

11

11

11"

1"

1"

vi


5/23

DA+TAR GAM0AR

Gam-ar !4# #rsitektur DCS $okoga%a..............................................Gam-ar !4! &CS tipe &&CS'(.............................................................

Gam-ar !43 Function block pada DCS $okoga%a CS )))...............

Gam-ar 34# Project baru.....................................................................

Gam-ar "4# *espon Data 1 saat nilai +"), -1), D)......................

Gam-ar "4! *espon Data 2 saat nilai +1)), -1), D)...................

Gam-ar "43 *espon Data saat nilai +"), -1), D1......................

Gam-ar "4" *espon Data saat nilai +1)), -1), D1....................

iv

/

!

11

12

12

1


6/23

DA+TAR TA0EL

Ta-el !4# Konfigurasi +-D $okoga%a ................................................Ta-el "4# 0abel pengendalian..............................................................

v

11


7/23

0A0 I

PENDA1ULUAN

#4# Latar 0elaka,

Semakin pesatnya perkembangan teknologi pada saat

sekarang ini membuat teknologi baru banyak bermunculan

dengan pesat, misalnya dalam bidang kontrol. 0eknologi'

teknologi yang diterapkan berkembang dengan pesat dimana saat

ini proses di dalam sistem kontrol tidak anya berupa satu

rangkaian kontrol dengan menggunakan peralatan kontrol yang

dirangkai secara elektrik.

Distributed Control System 3DCS4 merupakan suatu sistem

yang berfungsi untuk mendistribusikan berbagai parameter yang

digunakan untuk mengendalikan berbagai variabel proses dan unit

operasi proses menjadi suatu pengendalian yang terpusat pada

suatu control room yang berfungsi sebagai pengendalian,

monitoring dan optimasi. +ada umumnya DCS terdiri dari

beberapa bagian yang terintegrasi menjadi satu. +emanfaatan

DCS sekarang ini ampir menyeluru pada semua industri besar.

5al tersebut dikarenakan begitu rumitna plant pada setiap pabrik seingga dibutukan sebua metode pengkontrollan secara

sederana mungkin. Seingga al ini menunjukkan betapa

pentingnya mempelajari DCS serta pemanfaatannya sebagai

kontroler.

#4! Rumu'a Perma'alaha

#dapun rumusan permasalaan dalam percobaan tentang

Distrbuted Control System adala sebagai berikut1. #paka fungsi dari hardware DCS Centum CS )))

$okoga%a6

2. 7agaimana sistem konfigurasi DCS Centum CS )))6

. 7agaimana dasar pemrograman Centum CS )))6

#43 Tu2ua Per5o-aa

#dapun tujuan dalam percobaan tentang Distrbuted Control

System adala sebagai berikut:

1


8/23

1. +raktikan dapat mengerti fungsi dari hardware DCS

Centum CS ))) $okoga%a.

2. +raktikan dapat mengerti sistem konfigurasi DCS CentumCS ))).

. +raktikan dapat mengerti dasar pemrograman Centum CS

))).

2


9/23

0A0 II

TEORI DASAR

Distributed Contro S!ste" #DCS$ Distributed Control System 3DCS4 merupakan suatu sistem

yang berfungsi untuk mendistribusikan berbagai parameter yang

digunakan untuk mengendalikan berbagai variable proses dan

unit operasi proses menjadi suatu pengendalian yang terpusat

pada suatu control room yang berfungsi sebagai pengendalian,

monitoring dan optimasi. +ada umumnya DCS terdiri dari

beberapa bagian yang terintegrasi menjadi satu. Secara garis besar

DCS terbagi mencadi bagian yaitu &CS, 5-S 8 9S dan Network. Secara umum arsitektur DCS yokoga%a centum cs )))

sebagai berikut ditunjukkan pada Gam-ar !4#:

Gam-ar !4# #rsitektur DCS $okoga%a

+ada gambar diatas &CS 3 Field Control Station4 terubung

dengan transmitter,control valve serta alat instrumentasi yang lain

yang berfungsi sebagai kontrol proces yang digunakan untuk

mengendalikan variable process yang akan dikendalikan,

;S;


10/23

$okoga%a dengan DCS lain diluar dari sistem DCS yokoga%a

untuk dapat saling berkonumikasi baik dalam kontrol data dan

komunikasi data, =+C server juga digunakan untuk mengubungkan DCS dengan sistem lain diluar di DCS

$okoga%a tetapi anya dalam level sotware untuk dapat

berkomunikasi satu sama laian misalnya: +(C Siemens ingin

diubungkan dengan DCS $okoga%a dan Sotware SC#D#

3 supervisory control and data ac!uisition4 . 5 - S 3 "uman

#nterace System4 merupakan tampilan visual dari parameter'

parameter dari pabrik yang ingin dikendalikan dalam sebua layar

monitor sedangkan 9S 3 $ngineering %ork Station4 sebua personal komputer yang digunakan untuk memperbaiki atau

menambakan program pada DCS $okoga%a. >enis network atau

jaringan yang digunakan dalam DCS Centum ))) ini

menggunakan teknologi ?net


11/23

Gam-ar !4! menjelaskan spesifikasi dari &CS tipe &&CS@(

yang terdiri: 9S7 7us ini digunaka untuk mengubungkan ield

control unit dengan module &-= dalam mode local node 3&-=dekat dari &CS4. 9S7 7us ini juga digunakan untuk mengekspan

masukan keluaran , dalam satu &CS maA mengubungkan 1

&-=.untuk mengubungkan antar &CB atau &-= maka digunakan

9S7 7us Conector sedang untuk mengakir note baik local atau

remote maka digunakan 9S7 7us conector dengan terminator .

Kedua 9* 7us ini digunakan untuk mengubungkan &&CS

dengan &-=3 Field input output 4 dalam mode remote note 3&-=

jau dari &CS4. 9* 7us juga memiliki 9* 7us conector dan 9* 7us Conector dengan terminal, untuk menggubungkan antar 9*

7us yang terpasang di &CB atau &-= digunakan konektor 1) base

2 tipe 0.

7agian Ketiga adala power supply pada &CS tipe ini

menggunakan dua bua power supply, power supply sebela kiri

dapat digunakan untuk memberikan tegangan ke processor

sebela kiri C1 atau ke unit interace luar, begitu pula

sebaliknya. Kemudian bagian yang keempat adala processor

module DCS yokoga%a tipe &&CS'( ini menggunakan dua bua processor tipe C+ )1 yang bekerja secara redudant. processor utama merupakan tempat program DCS berada sedangkan

processor ke dua digunakan untuk mengkopi program dari

procesor satu sebagai cadangan.$ang terakir adala module untuk masukan dan keluaran

dari ield instrument . +ada &CS tipe &&CS'( banyak sekali

module masukan keluaran dan module antar komunikasi yang

digunakan sesuai dengan kebutuannya. odule masukankeluaran terbagi menjadi bagian: Digital masukan keluaran

,#nalog masukan keluaran dan Komunikasi masukan keluaran.

Sedangkan komponen lain yang %ajib digunakan diluar

komponen dari &CS3 Field Control Statiom4 ?net


12/23

yang sering digunakan ?net &outer digunakan untuk

mengubungkan &&CS'( ini dengan &CS yokoga%a lain yang

masi menggunakan teknologi 1) base 2 dan 1) base " ataumasi berdomain pada teknologi ?net 3komunikasi dengan

menggunakan kabel koaAsial4, +emasanngan ?net router ini juga

dapat digunakan untuk mengubungkan &CS yang berbeda

domain dan berbeda tipe teknologi komunikasi 3?net


13/23

1. 0ipe kontrol dasar +-D 3+-D4

+ada tipe kontrol ini, yang dilakukan adala:

• elakukan aksi kontrol proporsional, integral dan derivatif mengikuti perubaan nilai setpoint.

• 7ertujuan untuk mengasilkan respon yang cepat teradap

perubaan nilai setpoint.

2. 0ipe kontrol +-D proporsional +? dan derivatif 3-'+D4


• 5anya melakukan aksi integral saat nilai setpoint beruba.

• enjamin kestabilan sistem meskipun nilai setpoint

beruba secara mendadak.. 0ipe kontrol +-D derivatif +? 3+-'D4


• 5anya melakukan aksi proporsional dan integral saat nilai

setpoint beruba.

• Digunakan jika memerlukan respon yang lebi baik

teradap perubaan nilai, seperti blok kontrol ilir

3downstream4 pada loop kontrol kaskade

. 0ipe penentuan otomatis+ada tipe kontrol ini, yang dilakukan adala:

• +ada mode kascade 3C#S4 atau remote kaskade 3*C#S4,

menggunakan tipe kontrol +-D derivatif +? 3+-'D4 agar

dapat lebi baik dalam mengikuti perubaan nilai setpoint.

• +ada mode automatis 3#B04, menggunakan tipe kontrol

+-D proporsional +? dan derivatif 3-'+D4 untuk menjaga

kestabilan sistem.

". 0ipe penentuan otomatis 2+ada tipe kontrol ini, yang dilakukan adala:

• +ada mode kascade 3C#S4 menggunakan tipe kontrol +-D

derivatif +? 3+-'D4.

• +ada mode automatis 3#B04 atau remote kaskae 3*C#S4,

menggunakan tipe kontrol +-D proporsional +? dan

derivatif 3-'+D4 untuk menjaga kestabilan sistem.

7


14/23

Ta-el !4# Konfigurasi +-D $okoga%a

P#D control algorithm

'rinomial input (ariables Proportional

term

Derivative

term

#ntegral

term

P#D $n $n $n

#)PD P( P( $n

P#)D $n P( $n

*utomatic

determination

Same as #)PD in the *+' mode

Same as P#)D in the C*S or &C*S mode

*utomaticdetermination

Same as #)PD in the *+' or &C*S modeSame as P#)D in the C*S mode

8


15/23

0A0 III

METODOLOGI PERO0AAN

34# Peralata Per5o-aa

+eralatan yang akan digunakan dalam +raktikum Dasar

+emrograman DCS Centum CS ))) $okoga%a ini adala:

1. +ersonal Komputer

2. Sotware Centum CS )))

34! Pro'e)ur Per5o-aa

(angka'langka percobaan yang arus dilakukan antaralain sebagai berikut:

1. engaktifkan System (iew dengan cara klik F start G, F#ll

+rogramG, F$=K=;## C90BG, FSystem (iewG, atau

pili F *ctive System (iewG pada menu F%indow Call G.

2. +ili F ileG Fcreate newG F project G. uncul %indo% FoutlineG.

asukkan data pada kolom +ser, -rganiation, dan Project

inormation. Klik =K.

. uncul window FCreate New Project G. asukkan data sebagai

berikut seperti pada Gam-ar 34# lalu Klik =K:

Gam-ar 34# Project baru

9


16/23

. uncul window FCreate New FCS G, lalu Setting seperti

berikut:

Station type / *FS01D Duple2ed Field Control +nit 3or F#-, with Cabinet4

Database 'ype / 5eneral ) Purpose

Domain Number / 6

Station Number / 6

Component 7 Number / 8eave it blank

Station Comment / 8eave it blank

*lias o Station / 8eave it blank

Station Status Display / 8eave it blank+pper $!uipment Name / 8eave it blank

Kemudian Klik =K.

". uncul window FCreate New "#S G

Station 'ype / PC with -peration and

monitoring unctions

Station *ddress 7 Domain Number / 6

Station *ddress 7 Station Number / 90

-ther items / 8eave it blank/. Klik tombol =K. Konfirmasi ba%a 9;+>0 ada pada

FSystem (iewG. 7uka 9;+>0 untuk memastikan ba%a folder

&CS)1)1 and 5-S)1/ tela dibuat.

E. Process #7- Deinition):FCS

. Cascade 8oop Creation

!. Conirmation o -peration %ith 'est Function

10


17/23

0A0 I6

ANALISA DATA DAN PEM0A1ASAN

"4# Aal('a Data

Sesuai dengan prosedur percobaan mengenai +emrograman

Distributed Control System Centum CS ))) * $okoga%a

diberikan data sebagai berikut:

Ta-el "4# 0abel pengendalian

Kontrol Data'1 Data'2 Data' Data'

+ ") 1)) ") 1))

- 1) 1) 1) 1)D ) ) 1 1

t) 1:2:1" 1:2E:" 1::1" 1::1

Dari tabel .1 diatas didapatkan grafik respon pengendalian

sebagai berikut:

Gam-ar "4# *espon Data 1 saat nilai +"), -1), D)

11


18/23

Gam-ar "4! *espon Data 2 saat nilai +1)), -1), D)

Gam-ar "43 *espon Data saat nilai +"), -1), D1

12


19/23

Gam-ar "4" *espon Data saat nilai +1)), -1), D1

"4! Pem-aha'a

+ada data asil praktikum di atas, diketaui ba%a dari

keempat data asil percobaan, anya data ke'2 saja yang mampu

menunjukkan respon yang stabil. Sedangkan ketiga data lainnya

menunjukkan respon yng tidak stabil 37erosilasi4.

*espon yang stabil tersebut saat diberi nilai +1)), -1) dan

D). >ika kita analisa, respon tersebut membutukan %aktu

sekitar 2 menit 2" detik untuk menuju keadaan stabil 3ts4. #kan

tetapi masi terdapat maksimum overshoot 3m p4 sekitar 1/H.

Dari keseluruan data, mennjukkan ba%a respon sistem

sangat bergantung pada nilai parameter kontroler. *espon tersebut

dapat kita atur dengan menguba'uba parameter kontroler tersebut.

13


20/23

1alama (( 'e,a2a )(ko'o,ka8

14


21/23

0A0 6KESIMPULAN DAN SARAN

/4# Ke'(mpula

Kesimpulan yang didapatkan dari percobaan pengendalian

temperature +C01 antara lain :

1. +engendalian temperature dengan menggunakan modul

+C01 ditujukan untuk menjaga temperature heat

e2changer pada temperature yang diinginkan.

2. +erubaan nilai dari parameter +-D seperti Kp, 0i, 0d

mempengarui asil dalam upaya pencapaian setpoint temperatur yang diinginkan. +arameter +-D yang paling

baik yang didapat dari percobaan ini adala Kp1)),

0i1), 0d) dengan %aktu steady yang paling cepat.

/4! Sara

Saran yang dapat diberikan untuk percobaan selanjutnya

mengenai pengendalian temperature menggunakan +C01 adala

diperbanyak data percobaan dengan menguba'uba parameter

+-D seingga banyak data respon yang diketaui dan perbedaannya.

15


22/23

1alama (( 'e,a2a )(ko'o,ka8

16


23/23

DA+TAR PUSTAKA

F1G #sisten +raktikum. 2)1. Iodul Sistem +engendalian=tomatik. diundu dari :

larinstits.wordpress.com7praktikum

vi

spo 37 jauharotul maknunah 2414106028 p3

Documents