Upload
syarifah-humaira-almudhir
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
1/73
INSTRUMENTASIINSTRUMENTASIPROSESPROSES
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
2/73
BAB IBAB I
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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'
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
4/73
Pen!ertian ini dapat diilustrasikan dalam $lokdia!ram
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
5/73
Sistem Instrumen :Sistem Instrumen :
Pada sistem ini diinginkan agar keluaran (outut!Pada sistem ini diinginkan agar keluaran (outut!"ang di#asilkan agar sama dengan #arga"ang di#asilkan agar sama dengan #argase$enarn"a dari $esaran masukan (inut! "angse$enarn"a dari $esaran masukan (inut! "angdiukurdiukur
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
6/73
Sistem InstrumenSistem Instrumen
::
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
8/73
Sistem %ontrolSistem %ontrol
Automatik :Automatik :
B
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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 $esaran mekanik %an! selalumen!ikuti atau sama den!an si!nalmasukan %an! telah ditentukan'
,ontoh : motor listrik
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
10/73
BAB IIBAB II
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
11/73
BAB II: METO/EBAB II: METO/E
PEN0U1URANPEN0U1URAN
Penentuan Metode Pen!ukuranPenentuan Metode Pen!ukuran
Pemilihan Metode OptimalPemilihan Metode Optimal
1etelitian1etelitian
1epekaan1epekaan
1eandalan1eandalan
Sta$ilitasSta$ilitas
Pemakaian 1ontinu Atau PendekPemakaian 1ontinu Atau Pendek
Pen!ukuran /inamis Atau StatisPen!ukuran /inamis Atau Statis
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
12/73
Be$erapa MetodeBe$erapa Metode
Pen!ukuranPen!ukuran2 Metode Pen!ukuran NolMetode Pen!ukuran Nol
2 Metode Pen!ukuran Su$stitusiMetode Pen!ukuran Su$stitusi
2 Metode Pen!!antianMetode Pen!!antian
2 Metode Analo!Metode Analo!
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
13/73
BAB IIIBAB III
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
14/73
BAB III: SISTEM 1ONTROLBAB III: SISTEM 1ONTROL
Men!apa 1ontrol /iperlukan3Men!apa 1ontrol /iperlukan3
1eamanan *Saet%+1eamanan *Saet%+
Peraturan Lin!kun!anPeraturan Lin!kun!an
*en.ironmental*en.ironmental Re!ulation+Re!ulation+
1endala"1endala Operasional1endala"1endala Operasional
*Operational ,onstrain+*Operational ,onstrain+
1eekonomian *E)onomi)+1eekonomian *E)onomi)+
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
15/73
Ba!aimana 1ontrolBa!aimana 1ontrol
Melakukan3Melakukan3 Monitorin!Monitorin! Ran!kaian Peralatan *Sistem Instrumen&Ran!kaian Peralatan *Sistem Instrumen&
Sistem 1ontrol dan komputer+Sistem 1ontrol dan komputer+
Inter.ensi ManusiaInter.ensi Manusia Plan Mana!erPlan Mana!er Plan OperatorPlan Operator
Menekan Pen!aruh 0an!!uan EksternalMenekan Pen!aruh 0an!!uan Eksternal Memastikan 1esta$ilan Sistem 1ontrolMemastikan 1esta$ilan Sistem 1ontrol Optimal 1inerja ProsesOptimal 1inerja Proses
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
16/73
/imana 1ontrol/imana 1ontrol
/ilaksanakan3/ilaksanakan3
Lo)al and ,entral ,ontrolLo)al and ,entral ,ontrol
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
17/73
2Tipe sistem 1ontrolTipe sistem 1ontrol
Sistem 1ontrol Ter$uka *OpenSistem 1ontrol Ter$uka *Open
LoopLoop ,ontrol+,ontrol+
Sistem 1ontrol Tertutup *,losedSistem 1ontrol Tertutup *,losed
LoopLoop ,ontrol+,ontrol+
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
18/73
Sistem 1ontrol Ter$uka *Open LoopSistem 1ontrol Ter$uka *Open Loop
,ontrol+,ontrol+
Sistem 1ontrol Ter$uka SederhanaSistem 1ontrol Ter$uka Sederhana
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
19/73
Sistem 1ontrol TertutupSistem 1ontrol Tertutup
*,losed Loop*,losed Loop ,ontrol+,ontrol+/apat /i!am$arkan Pada Blo! /ia!ram/apat /i!am$arkan Pada Blo! /ia!ram
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
20/73
Sistem %ontrol Tertutu terdiri dari:Sistem %ontrol Tertutu terdiri dari:
Unit 1ontrolUnit 1ontrol
Pen!aturan *,ontroller+Pen!aturan *,ontroller+
Indikator *Indi)ator+Indikator *Indi)ator+
Rekaman *Re)order+Rekaman *Re)order+
Unit alat Ukur 4 Sistem InstrumenUnit alat Ukur 4 Sistem Instrumen Trandu)er 4 sensorTrandu)er 4 sensor
TransmiterTransmiter
Re)ei.erRe)ei.er
Unit Medium 1ontrolUnit Medium 1ontrol PneumatikPneumatik
ElektrolikElektrolik
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
21/73
Tipe Sistem 1ontrolTipe Sistem 1ontrol
TertutupTertutupSistem 1ontrol Umpan"Maju *5eed 5or(ardSistem 1ontrol Umpan"Maju *5eed 5or(ardLoop ,ontrol+Loop ,ontrol+
Sistem 1ontrol Tertutup Umpan"BalikSistem 1ontrol Tertutup Umpan"Balik
*5eed Ba)k ,losed Loop ,ontrol+*5eed Ba)k ,losed Loop ,ontrol+
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
22/73
BAB I&BAB I&
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
23/73
BAB I&: %ARA%TERISTI%BAB I&: %ARA%TERISTI%
PROSESPROSES
2Time La! 4 1elam$atanTime La! 4 1elam$atan6aktu6aktu
2 /ead Time/ead Time2Time ,onstantTime ,onstant
2 0ain 4 Pen!uat0ain 4 Pen!uat
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
24/73
Time 'ag:Time 'ag:
Time la! terjadi aki$at ketidakmampuanTime la! terjadi aki$at ketidakmampuan
suatu proses untuk menerima atausuatu proses untuk menerima ataumen!irim ener!i se)ara spontanmen!irim ener!i se)ara spontan
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
25/73
Dari gam$ar terli#at geala time lag)Dari gam$ar terli#at geala time lag)
seerti :seerti :
Transmission la!Transmission la!
Measurement la!Measurement la!
5inal )ontrol element la!5inal )ontrol element la!
/istan)e .elo)it% la!/istan)e .elo)it% la!
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
26/73
Dead TimeDead Time/e#nisi: ten!!an! (aktu 4time dela% %an! di$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
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
27/73
7ikalau dalam $entuk kur.a& !ejala dead7ikalau dalam $entuk kur.a& !ejala dead
time tampak sederhana:time tampak sederhana:
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
28/73
/isampin! itu& dead time dapat/isampin! itu& dead time dapatdikom$inasikan time dela% antara distan)edikom$inasikan time dela% antara distan)edan .elo)it% la!dan .elo)it% la!
,ontoh: pen!ukuran temperature pada heat,ontoh: pen!ukuran temperature pada heate8)han!ere8)han!er
TiTi
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
29/73
TimeTime
*onstant*onstant/e#nisi: se$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
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
30/73
Pen!uatPen!uat
*0ain+*0ain+/e#nisi :/e#nisi :
INPUT
OUTPUTGAIN =
Ti G iTi G i
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
32/73
DATA
Kasus A B C
Input Change 10 % 10 % 10 %
Output Change 10 % 20 % 5 %
Static Gain 1 2 1/2
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
33/73
DINAMI, GAINDINAMI, GAIN
,ontoh:,ontoh:
OUTPUTINPUTAMP'I+IER
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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 $erosilasi den!an
amplitudo dan rekuensi tetapamplitudo dan rekuensi tetap
27ikalau loop d%nami) !ain ?
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
35/73
1ESIMPULAN1ESIMPULAN
2 Untuk men)apai keadaan sta$il& nilaiUntuk men)apai keadaan sta$il& nilaidinami) !ain @
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
36/73
BAB &BAB &
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
37/73
BAB &: %ONTRO'ERBAB &: %ONTRO'ER
Elemen-Elemen %ontrolerElemen-Elemen %ontroler
Pen!ukuranPen!ukuran
Per$andin!anPer$andin!an
MemutuskanMemutuskan
Tindakan 1orektiTindakan 1orekti1ontroler dalam Blok1ontroler dalam Blok
/ia!ram/ia!ram
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
38/73
Tie-TieTie-Tie
%ontroler%ontroler 1ontroler ON"O551ontroler ON"O55
1ontroler Proposrsional1ontroler Proposrsional
1ontroler Inte!ral *I+1ontroler Inte!ral *I+
1otroler /eri.ati */+1otroler /eri.ati */+
1ontroler PI/1ontroler PI/
A%SI ON O++A%SI ON O++
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
39/73
A%SI ON-O++A%SI ON-O++
*onto# : emanasan ai*onto# : emanasan ai
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
40/73
1ur.a Aksi Posisi ON"O551ur.a Aksi Posisi ON"O55
A%SI
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
41/73
A%SIA%SI
PROPOSIONA'PROPOSIONA'Blok /ia!ramBlok /ia!ram
PBk
kem
100=
=
ePB
M 100=
PB: Proporsional BandPB: Proporsional Band
k
e m
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
42/73
1ur.a Respon Proporsional1ur.a Respon Proporsional
O++SETO++SET
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
43/73
O++SETO++SET
../e#nisi/e#nisi
Per$edaan %an! tetap antara proses .aria$elPer$edaan %an! tetap antara proses .aria$el
den!an set poin dalam stead% stateden!an set poin dalam stead% state
AksiAksi
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
44/73
AksiAksi
IntegralIntegralBlok /ia!ramBlok /ia!ram
/0TI edT
Inut Out Put
TI ; Reset Time
edTT
MI
= 1
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
45/73
%ur1a Reson%ur1a Reson
IntegralIntegral
Ak i D i ti2Ak i D i ti2
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
46/73
Aksi Deri1ati2Aksi Deri1ati2
Blo! /ia!ramBlo! /ia!ram
Inut
Out Put
dt
dTd
m
e
)(inputdtdTdM =
Td ; Rate Time 4 /eri.atieTd ; Rate Time 4 /eri.atie
TimeTime
k i i i2% Ak i D i ti2
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
47/73
%ur1a Aksi Deri1ati2%ur1a Aksi Deri1ati2
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
48/73
Per$andin!an Respon 1ontrolerPer$andin!an Respon 1ontroler
Seleksi Aksi %ontrolerSeleksi Aksi %ontroler
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
49/73
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
50/73
BAB &IBAB &I
BAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DANBAB &I: %ONTRO'ER PNEUMATI% DAN
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
52/73
TIPE POSITION BA'AN,ETIPE POSITION BA'AN,E
Proporsional *P+Proporsional *P+
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
53/73
TIPE POSITION BA'AN,ETIPE POSITION BA'AN,E
PIPI
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
54/73
TIPE POSITION BA'AN,ETIPE POSITION BA'AN,E
PI/PI/
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
55/73
TIPE +OR,E BA'AN,ETIPE +OR,E BA'AN,E
ProporsionalProporsional
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
56/73
TIPE +OR,E BA'AN,ETIPE +OR,E BA'AN,E
PIPI
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
57/73
TIPE +OR,E BA'AN,ETIPE +OR,E BA'AN,E
PI/PI/
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
58/73
%ontroler Elektronik dan Digital%ontroler Elektronik dan Digital
Prinsi %era OP-AMP
VV VV
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
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/
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
60/73
,ontoh: aplikasi op"amp pada tipe PI/,ontoh: aplikasi op"amp pada tipe PI/
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
61/73
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
%omuter%omuter
Prinsi %era DigitalPrinsi %era Digital
Sample dan DoldSample dan Dold
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
62/73
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
%omuter%omuter
Alikasi Digital 0 %omuterAlikasi Digital 0 %omuter
/ire)t /i!ital ,ontrol/ire)t /i!ital ,ontrol
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
63/73
%ontroler Elektronik Digital 0%ontroler Elektronik Digital 0
%omuter%omuter
Distri$uted ,ontrol S"stemDistri$uted ,ontrol S"stem
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
64/73
BAB &IIBAB &II
BAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IRBAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IR
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
65/73
BAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IRBAB &II: E'EMEN %ONTRO' A%5IR
(+INIS5 ,ONTRO' E'EMENT!(+INIS5 ,ONTRO' E'EMENT!
Tie %ontrol Ak#irTie %ontrol Ak#ir Tipe ON"O55Tipe ON"O55
Deadin! ElemenDeadin! Elemen
MotorMotorSolenoidSolenoid
Tipe 1ontin%uTipe 1ontin%u
A)tuatorA)tuator
Men!!erak )ontrol .al.e a!ar dapat ter$ukaMen!!erak )ontrol .al.e a!ar dapat ter$ukaatauatau tertutuptertutup
al.eal.e
1elep atau tutup1elep atau tutup
Ti % tiTie %ontin"u
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
66/73
Tie %ontin"uTie %ontin"u
&al1e&al1e
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
67/73
1elep atau tutup1elep atau tutup
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
68/73
BAB IIIBAB III
BAB &III: 'AMBANG DAN GAMBARBAB &III: 'AMBANG DAN GAMBAR
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
69/73
BAB &III: 'AMBANG DAN GAMBARBAB &III: 'AMBANG DAN GAMBAR
INSTRUMENTASI PROSESINSTRUMENTASI PROSES
Tanda 5uru2 :Tanda 5uru2 :
A : Anal%erA : Anal%er
5 : 5lo(5 : 5lo(
D : Dand *Manual Operation+D : Dand *Manual Operation+
L : Le.elL : Le.elP : PressureP : Pressure
S : SpeedS : Speed
T : TemperatureT : Temperature
Tie Perenderan :Tie Perenderan :5, : 5lo( ,ontrol5, : 5lo( ,ontrol
PI, : Pressure Indi)atorPI, : Pressure Indi)ator,ontrol,ontrol
A, : Anal%er ,ontrolA, : Anal%er ,ontrol
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
70/73
Tie SignalTie Signal
'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
71/73
'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir'am$ang Elemen %ontrol Ak#ir
'am$ang Peralatan Proses'am$ang Peralatan Proses
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
72/73
'am$ang Peralatan Proses'am$ang Peralatan Proses
,onto# :,onto# :
7/23/2019 Istrumentasi Proses (Pak Asnawi)
73/73
'am$ang dan Gam$ar Instrumentasi Proses'am$ang dan Gam$ar Instrumentasi Proses