Upload
joe
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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 !"#" #$$ ##%
JURUSAN TEKNIK +ISIKA
+akulta' Tekolo,( I)u'tr(
I't(tut Tekolo,( Sepuluh Nopem-er
Sura-a.a !$#/
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
2/23
A0STRAK
i
AN RESMI
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS
PEMROGRAMAN DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM
CENTUM CS 3000 R3 YOKOGAWA
Oleh:
Kelompok 37 :
Jauharotul Makuah !"#" #$% $!&
A'('te:
A)(ka D*(para S N !"## #$$ ##%
JURUSAN TEKNIK +ISIKA
+akulta' Tekolo,( I)u'tr(
I't(tut Tekolo,( Sepuluh Nopem-erSura-a.a !$#/
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
6/23
DA+TAR TA0EL
Ta-el !4# Konfigurasi +-D $okoga%a ................................................Ta-el "4# 0abel pengendalian..............................................................
v
11
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
8/23
1. +raktikan dapat mengerti fungsi dari hardware DCS
Centum CS ))) $okoga%a.
2. +raktikan dapat mengerti sistem konfigurasi DCS CentumCS ))).
. +raktikan dapat mengerti dasar pemrograman Centum CS
))).
2
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
9/23
0A0 II
TEORI DASAR
Distributed Contro S!ste" #DCS$ 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;
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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 $okoga%a. >enis network atau
jaringan yang digunakan dalam DCS Centum ))) ini
menggunakan teknologi ?net
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
11/23
Gam-ar !4! menjelaskan spesifikasi dari &CS tipe &&CS@(
yang terdiri: 9S7 7us ini digunaka untuk mengubungkan ield
control unit dengan module &-= dalam mode local node 3&-=dekat dari &CS4. 9S7 7us ini juga digunakan untuk mengekspan
masukan keluaran , dalam satu &CS maA mengubungkan 1
&-=.untuk mengubungkan antar &CB atau &-= maka digunakan
9S7 7us Conector sedang untuk mengakir note baik local atau
remote maka digunakan 9S7 7us conector dengan terminator .
Kedua 9* 7us ini digunakan untuk mengubungkan &&CS
dengan &-=3 Field input output 4 dalam mode remote note 3&-=
jau dari &CS4. 9* 7us juga memiliki 9* 7us conector dan 9* 7us Conector dengan terminal, untuk menggubungkan antar 9*
7us yang terpasang di &CB atau &-= digunakan konektor 1) base
2 tipe 0.
7agian Ketiga adala power supply pada &CS tipe ini
menggunakan dua bua power supply, power supply sebela kiri
dapat digunakan untuk memberikan tegangan ke processor
sebela kiri C1 atau ke unit interace luar, begitu pula
sebaliknya. Kemudian bagian yang keempat adala processor
module DCS yokoga%a tipe &&CS'( ini menggunakan dua bua processor tipe C+ )1 yang bekerja secara redudant. processor utama merupakan tempat program DCS berada sedangkan
processor ke dua digunakan untuk mengkopi program dari
procesor satu sebagai cadangan.$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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
+ada tipe kontrol ini, yang dilakukan adala:
• 5anya melakukan aksi integral saat nilai setpoint beruba.
• enjamin kestabilan sistem meskipun nilai setpoint
beruba secara mendadak.. 0ipe kontrol +-D derivatif +? 3+-'D4
+ada tipe kontrol ini, yang dilakukan adala:
• 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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
18/23
Gam-ar "4! *espon Data 2 saat nilai +1)), -1), D)
Gam-ar "43 *espon Data saat nilai +"), -1), D1
12
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
20/23
1alama (( 'e,a2a )(ko'o,ka8
14
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
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
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
22/23
1alama (( 'e,a2a )(ko'o,ka8
16
8/18/2019 Spo 37 Jauharotul Maknunah 2414106028 p3
23/23
DA+TAR PUSTAKA
F1G #sisten +raktikum. 2)1. Iodul Sistem +engendalian=tomatik. diundu dari :
larinstits.wordpress.com7praktikum
vi