Sistem Kontrol - 11 Elemen-elemen sistem instrumentasi dan kontrol Dimas Firmanda Al Riza, ST, MSc

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 Spesifikasi Produk - Karakteristik Proses Sistem Pengukuran Flow rate Temperature Pressure RH Pemrosesan data Level pH Pressure … Sistem pengendalian

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 Pneumatic and Hydrolic Rapid development of transistor, micro-prosessor and electrical devices Rapid development of computer and software 1990-now 1930-1970 18th century 1970-1990

Diagram Blok Sistem Kontrol

Elemen-elemen SIDK Measurement Device Transmitter Converter Instrument signal transmission Indicator Controller Recorder Actuator (Final control element - Control Valve) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Measurement device (sensor/input transducer) Solar radiation Light intensity PAR Power Conductivity Speed Position Direction … Temperature Flow Level Pressure Relative humidity pH Concentration Chemical content Power Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Contoh transducer Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Pengukuran Temperatur Thermometer raksa/alkohol Thermometer bimetal Thermocouple Thermistor RTD (Resistive Thermal Detector IC Sensor (LM35) IR camera Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Thermometer raksa/alkohol Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Bimetal thermometer Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

RTD Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient) NTC (Negative Temperature Coefficient) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

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. Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Thermocouple Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

LM-35 Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Infra Red Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Sistem pengukuran pada sistem loop terbuka dan tertutup Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Loop terbuka (monitoring/recording) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Converter ADC DAC DC/DC Converter DC/AC Converter I/P Converter E/P Converter Amplifier … Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Controller On off, PID Rangkaian elektronika sederhana Mikrokontroller PLC, SCADA, DCS Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Actuator (Final Control Element) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

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 Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Solenoid valve/Control Valve Tipe valve: Solenoid Valves Hydraulic Valves - Butterfly Valves - Gate Valves Check Valves - Ball Valves Globe Valves Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Aplikasi sistem kontrol sederhana: Pengontrolan temperatur ruangan Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

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%) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

PFD (Process Flow Diagram) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

P and ID (Piping and Instrumentation diagram) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

P and ID (Piping and Instrumentation diagram) Sebagai contoh, harga temperature yang tepat dalam pemprosesan minyak mentah (crude oil) akan menghasilkan produk terbaiknya. Jika harga temperature inidigunakan untuk mengontrol aliran atau jumlah bahan bakar yang digunakandidalam proses pemanasan, maka tidak akan terjadi overheating pada prosestersebut sehingga jumlah bahan bakar dapat dihemat.

Thank’s