tugas akhir kendali 1-3

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 1/10

Tugas akhir Pengendalian Proses

Diketahui

Gambar di samping adalah pengendalian konsentrasi keluaran dari dua CSTR yangdirangkai secara seri

Laju reaksinya:

a) r A(t) = kC A(t) lbmoles/gal-min.

V1 = 10 gal dan V 2 = 12 gal

k 1 = k 2 = 0.1 min. -1

Densitasnya konstan

Ditanya :

1. Model Dinamik2. Model dinamik dalam simulink3. Gain valve untuk control valve 100 % dengan aliran nominal 100 gpm, tekanan 9 psi,

dan gravitasi spesifiknya 0,814. Fungsi alih jika transmiter konesentrasi dikalibrasi pada rentang 0-0,2 lbmoles/gal dan

konstanta waktu 0,5 min

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 2/10

5. Kinerja pengendali Jika digunakan kendali P,PI,PID

Jawab :

1. Permodelan Dinamik

Persamaan Neraca Massa

Untuk tanki 1

Maka persamaan model dinamiknya adalah:

Untuk tanki 2

Maka persamaan model dinamiknya adalah:

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 3/10

2. Membuat model dinamik ke dalam simulink

3. Mengukur control valve ( C v )-nya untuk 100% overcapacity dengan alirannominalnya 100 gpm. Jatuh tekanan melalui valve tetap sebesar 9 psi dan gravitasspesifiknya 0.81. Asumsikan konstanta waktu aktuator valvenya diabaikan danvalvenya jenis linear AO. Hitung valve gain ( K v )-nya .

Diketahui:

Asumsi:

Konstanta waktu aktuatur valve diabaikan Valve berjenis AO linier

Penyelesaian:

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 4/10

Mencari koefisien gain valve dengan persamaan:

Untuk memenuhi persamaan diatas, terlebih dahulu kita mencari nilai Fmax dengan persamaan:

√

√

Untuk valve jenis AO linier, maka Cv maksimum dicari dengan menggunakan persamaan:

Mencari nilai Cv:

√

Nilai

Maka:

√

Sehingga:

Nilai

√

Nilai gain valve:

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 5/10

Fungsi alih Gv (control valve):

4. Fungsi alih jika transmiter konesentrasi dikalibrasi pada rentang 0-0,2 lbmoles/galdan konstanta waktu 0,5 min

Diketahui :

Rentang Konsentrasi (input) 0 – 0.2 Perubahan output

0 – 100% τ= konstanta waktu = 0.5

Jawab :

Sehingga akan mendapatkan fungsi alih

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 6/10

5. Kinerja pengendali Jika digunakan kendali P,PI,PID

Keterangan:

G valve= gain valve

Gs = sensor atau transmitter

Hasil yang dihasilkan pada open loop ini ialah grafik

Steady state

Sehingga, nilai ∆= 36.35 – 0 = 405,3

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 7/10

405,3δ= 1

Τ=1,5 (t 63% -t28% )

T63% -> 0,63∆=0,63 x. 405,3= 255,339

Untuk mendapatkan t63%, dilakukan zooming grafik untuk mengetahui nilai sumbu x padasaat sumbu y bernilai 255,339

Berdasarkan grafik, maka didapatkan nilai t 63% 3,38

T28% -> 0,28∆ =0,28x. 405,3.=113,484

Untuk mendapatkan t28%, dilakukan zooming grafik untuk mengetahui nilai sumbu x padasaat sumbu y bernilai 113,484

Didapatkan nilai t28% ,2,1

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 8/10

Sehingga nilai τ adalah

Τ= 1,5 (t 63% -t28% )

Τ= (1,5)3,38 -2,1

τ= 1,755

ϴ= t63% - τ = 3,38-1,755

ϴ=1,625

Penyetelan Ziegler – Nichols dengan Loop Terbuka

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 9/10

1. P Control =Kc=2,66 x 10 -3

2. PI ControlKc=2,39x 10 -3

T1=5,36253. PID Control

2,66 x 10 -3

T1=3,25

T2= 0,8125

Nilai-nilai ini kemudian sebagai parameter untuk melakukan pengesetan PID controller.Dalam melakukan pengesetan PID controllerHasil tuning untuk masing-masing pengendalian adalah:

1.P controller

7/22/2019 Tugas akhir kendali 1-3

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-akhir-kendali-1-3 10/10

Gv adalah valve, yang fungsi alihnya telah dijabarkan pada nomor 3, sementara Gs adalah

sensor atau transmitter, yang fungsi alihnya telah dijabaran pada nomor 4. Subsystem yang

PI controller

PID controller