Proses
mengendarai mobil seperti yang telah dibahas sebelumnya merupakan contoh sebuah
control loop. Pengendara mobil (sopir) menggunakan speedometer untuk
mengukur kecepatan mobil. Bila pengendara menginginkan menurunkan atau
menaikkan kecepatan mobil, maka tinggal menekan tombol akselerasinya, begitu
kecepatan yang diinginkan tercapai maka tekanan tombol akselerasi dilepaskan.
Pada contoh tersebut pengendara mobil berperan sebagai piranti pengendali (controller).Sopir
membuat keputusan apakah menekan atau melepas tombol akselerasi. Laju kecepatan
mobil sebagai variable terkontrol (controlled variable) dan speedometer
sebagai sensor yang mengukur nilai kecepatan aktual atau control
point dari variable terkontrol. Tombol akselerasi merupakan piranti control
(controlled device) dan mesin mobil sebagai sistem atau proses (proses
plant).
Diagram
Control Loop
Gambar
diatas memperlihatkan proses pertukaran informasi seperti yang berlangsung pada
proses mengendarai mobil yang ditampilkan secara skematik. Diagram skematik
tersebut disebut control loop karena informasi mengalir secara tertutup
mulai dari sensor (speedometer) mengukur controlled variable (kecepatan)
hingga ke controller (pengendara) di mana nilai aktual (control point)
dari variable terkontrol (controlled variable) dibandingkan dengan nilai
kecepatan yang diinginkan (set point). Kemudian piranti control (controller)
membuat keputusan kontrol dan meneruskannya ke piranti terkontrol (controlled
device) yakni akselerator dan ke proses (process plant) yaitu mesin
mobil. Hal ini akan berdampak pada nilai actual atau control point dari
variable terkontrol. Pertukaran informasi tersebut berlangsung secara
terus-menerus.
Perbandingan
Aksi antara mengontrol mobil dan mengontrol Suhu
|
Istilah
|
Contoh Pengendara Mobil
|
Contoh Sistem Heating
|
Definisi
|
|
Piranti
Kontrol (Controller)
|
Sopir
|
Piranti
yang memberi sinyal ke katub
|
Piranti
yang memberi sinyal ke piranti terkontrol merespon sinyal feedback dari
sensor
|
|
Sensor
|
Speedometer
|
Sensor
Suhu
|
Piranti
yang mengukur nilai actual dari variable terkontrol
|
|
Piranti
terkontrol (Controlled device)
|
Akselerator
|
Control
valve
|
Piranti
yang mengubah operasi proses merespon sinyal kontrol
|
|
Variable
Terkontrol (Controlled variable)
|
Kecepatan
mobil
|
Suhu
Udara
|
Sinyal
yang dideteksi oleh sensor
|
|
Process
plant
|
Mesin
Mobil
|
Pipa
pemanas (heating coil)
|
Piranti
yang menghasilkan perubahan pada variable terkontrol
|
|
Sinyal
input
(set
point)
|
Kecepatan
yang diinginkan
|
Suhu
udara set point
|
Referensi
input atau Input yang diinginkan yang akan dibandingkan dengan variable
terkontrol
|
Sistem
Pemanasan Ruang Sederhana
Gambar
diatas mengilustrasikan komponen Heating control loop. Terlihat pada
gambar tersebut, suatu sistem pemanasan ruang sederhana, menggunakan pipa
pemanasan yang menyalurkan uap panas, atau air panas sebagai sumber panas.
Udara dingin dialirkan secara paksa dengan menggunakan fan melalui pipa pemanas
untuk menaikkan suhu ruang sesuai keinginan.
Tujuan
kontrol pada kasus di atas adalah menjaga suhu suplai udara sesuai yang
diinginkan. Dalam hal ini sensor mengukur suhu udara yang akan disuplai ke
ruangan atau variable terkontrol (controlled variable) dan mengirimkan
informasi ini ke piranti control (controller). Di dalam controller,
suhu yang terukur oleh sensor (control point) dibandingkan dengan suhu
udara yang diinginkan (set point). Perbedaan antara set point dan control
point disebut error. Berdasarkan nilai error ini, peralatan kontrol
(controller) mengkalkulasi sinyal output dan mengirimkan sinyal tersebut
ke piranti control valve (piranti terkontrol). Sebagai hasil dari
sinyal baru ini, posisi control valve akan berubah sehingga jumlah
fluida pemanas yang dialirkan ke pipa pemanas juga berubah (process plant).
Akhirnya suhu udara suplai juga berubah. Berikutnya, sensor akan merasakan
perubahan suhu tersebut dan mengirimkan sinyalnya ke controller, dan controller
akan merespon sinyal tersebut untuk menentukan aksi berikutnya..
Kedua
contoh tersebut di atas lazim disebut sebagai system kontrol jerat tertutup (closed-loop
control system) atau system control umpan balik (feedback control system)
karena variable terkontrol selalu dideteksi setiap saat oleh sensor dan
meneruskan kembali informasi tersebut ke peralatan control (controller).
Piranti Terkontrol (Controlled device) dan process plant meberikan
dampak terhadap variable terkontrol, yang akan dideteksi dan hasilnya dikirim
kembali ke controller untuk dibandingkan dengan set point dan memberikan respon
dalam bentuk perubahan sinyal yang dikeluarkan oleh controller. Sistem
refrigerasi dan tata udara lazim menggunakan system control jerat tertutup
untuk mengontrol process plant-nya.
Sistem
kontrol jerat terbuka (open loop control system) tidak memiliki hubungan
langsung antara nilai variable terkontrol dan pranti control: jadi tidak
memiliki umpan balik. Contoh kontrol jerat terbuka adalah jika sensor mengukur
suhu luar dan piranti kontrolnya didisain untuk mengaktifkan control valve
sebagai fungsi suhu luar. Variabel lain yang ada di dalam system misalnya suhu
suplai udara dan mungkin suhu ruang yang dikondisikan tidak ditransmisikan ke
controller, sehingga controller-nya tidak dapat mengetahui secara langsung
dampak modulasi katub.
Dengan
kata lain, pada kontrol jerat terbuka, perubahan piranti terkontrol (controlled
device) dalam hal ini control valve tidak memiliki dampak langsung
terhadap variabel yang dideteksi oleh controller (dalam kasus ini adalah
suhu luar). Dengan system control jerat terbuka, dapat dikatakan tidak ada
koneksi langsung antara hasil akhir dan variable yang dideteksi oleh
controller.
Sistem
Pemanasan Ruang Sederhana dengan Boiler
Kontrol
jerat terbuka, dalam bentuk time-clock atau sensor hunian, sering dilakukan,
bukan merupakan sistem kontrol kontinyu melainkan kontrol on/off. Salah satu
bentuk control jerat terbuka yang banyak digunakan adalah control reset. Pada
control reset ini, control jerat terbuka digunakan untuk memberikan beberapa
variasi set point untuk control jerat tertutup. Sebagai contoh, jerat terbuka
dapat disusun untuk mengatur suhu air panas berdasarkan suhu luar. Jika suhu
luar mendadak turun, maka control output naik berdasarkan skema yang telah
ditentukan, seperti diperlihatkan dalam Gambar 1.4. Pada kasus ini, jika suhu
luar jatuh pada suhu 0 OF, maka suhu air panas adalah 180oF; dan jika suhu luar
naik menjadi 60 OF, maka suhu air panas turun menjadi 140 OF.
No comments:
Post a Comment
Tinggalkan Kritik dan Saran yang membangun