tugas 1 kendali

7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI

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

TUGAS 1 PENGENDALIAN PROSES

Kelompok :

Anifa Tamara (090!"###$

Eka %&'iari ( 090!""#" $

Rai) Tien Serari ( 090!"*1" $

1+ ,ATER -LOSET

Water closet pertama kali digunakan di beberapa negara bagian India dan Pakistan

sekitar 2700 tahun yang lalu. Water closet bekerja karena gravitasi. Ketika tuas flush ditarik

plug akan terbuka sehingga memungkinkan air untuk mengalir keluar untuk mengisi baskom.

Ketika baskom sudah cukup penuh gravitasi menyebabkan cairan mengalir keluar melalui

sebuah tikungan dalam pipa yang disebut dengan perangkap !.

"ambar #. $rush %oilet

%erik& ini a'ala) .ara ker/a 'ari aer .loe :

!ebuah flush toilet membuang limbah produk dengan menggunakan air untuk menyalurkanlimbah melalui pipa pembuangan ke lokasi lain. "ambar di ba&ah menunjukkan sebuah

toilet yang khas. %oilet biasanya memiliki kursi berbentuk cincin di atas yang ditutupi oleh

tutup jika tidak digunakan. Pegangan atau kadang'kadang tombol ditekan untuk menyiram

toilet. (ir yang digunakan untuk pembilasan disimpan dalam tangki.



"ambar 2. Komponen )uar %oilet

• %angki berisi beberapa bagian penting. "ambar di ba&ah menunjukkan bagian'bagian dari

tangki. Katup inlet mengontrol pasokan air yang masuk ke dalam tangki. Ini

memungkinkan air masuk ketika tangki kosong dan berhenti mengisi yang pada saat

tangki penuh. $loat ball naik ketika tangki diisi dengan air. Karena naik float rod melekat

padanya dan akan menekan katup inlet. Ketika tangki penuh float rod menekan katup inlet

dengan cukup keras untuk membuat air berhenti.

"ambar *. +agian'bagian tangki toilet

• +ila handle ditekan sebuah tuas di dalam tangki akan menarik piston ke atas memaksa air

melalui sifon. ,al ini menyebabkan terjadinya penyerapan di sifon dan mengosongkan

tangki dari sisa air tersebut.



"ambar -. %angki toilet ketika handle ditekan

• %angki kosong dengan cukup cepat menyebabkan float ball mengapung ba&ah. ,al itu

berarti float rod tidak lagi menekan katup sehingga air mulai mengalir ke dalam tangki

lagi.

"ambar . Ketika tangki kosong

• (ir yang meninggalkan tangki mengalir melalui pipa pendek ke toilet. !loshes / adukan

limbah di sekitar lingkaran menuruni sisi mangkuk dan keluar melalui pipa pembuangan

air akan membersihkan mangkuk dan memba&a limbah tersebut.

"ambar 1. !irkulasi air toilet

• (ir bersih mengalir dari belakang dan menetap di bagian ba&ah toilet. ,al ini dikarenakan

toilet modern memiliki sebuah belokan ! atau perangkap ! yang tetap diisi dengan air

antara pembilasan. !elama pembilasan perangkap ! juga menyedot limbah yang membantu

mempercepat proses pembilasan. amun karena ini jenis toilet umumnya tidak menangani

limbah sistem pengolahan limbah yang terpisah harus dibangun.

2+ PO3PA AIR Pompa air banyak dipergunakan di rumah tangga untuk memenuhi kebutuhan

mengalirkan air. Pada umumnya pompa dipakai untuk mengalirkan air dari sumur langsung ke

kran atau dari sumur menuju tangki reservoir baru kemudian dari tangki air mengalir secara

gravitasi menuju kran. 3ntuk mengatur operasi pompa secara otomatis sesuai dengan

kebutuhan kita diperlukan alat pengontrol kerja pompa. Pada umumnya ada dua jenis alat



kontrol yang banyak dipakai melengkapi pompa di rumah tangga yaitu pressure s&itch

/bekerja berdasarkan tekanan air di sisi keluaran pompa dan level control /berdasarkan

ketinggian permukaan air yang berada di dalam tangki reservoir. Level control hanya cocok

dengan sistem yang menggunakan tangki reservoir sebelum air didistribusikan ke pengguna

karena pelampung alat ini harus dimasukkan ke dalam tangki. 3tuk pompa air otomatis yang

berjalan karena bukaan katup digunakan alat control pompa yaitu level control .

"ambar 7. Pompa air

"ambar 4. )evel 5ontrol

Prinsip kerja alat ini yaitu switch /pemutus dan penghubung arus listrik. "aya untuk

membuka tuas penghubung arusnya adalah gaya berat pelampung. (kibatnya terhadap operasi

pompa bila menggunakan level control yaitu pompa baru akan mati bila kedua pelampung

mengambang di permukaan level air dan hidup lagi manakala kedua pelampung tergantung

artinya muka air berada di ba&ah kedua pelampung yang tergantung pada s&itchnya. 6adihidup matinya pompa / start-stop jarang. !istem kerja pelampung ini adalah berhubungan

dengan membuka dan menutupnya katup berdasarkan permukaan air dimana pelampung

mengambang. +ila permukaan air makin tinggi karena air mengalir terus masuk ke dalam bak

maka pelampung ikut naik. Karena pelampung ini dihubungkan tuas yang dipakai untuk

membuka dan menutup katup maka bila posisi pelampung naik terusterangkat maka tuas



akan bergerak untuk menutup katup. +isa diterapkan bila sumber airnya P8(9 tapi harus ada

bak penampung air dimana pelampung tersebutlah sebagai media buka tutupnya katup.

(rtinya bila permukaan air penuh otomatis katup tertutup dan sebaliknya bila permukaan air

dalam bak turun pelampung dan tuas akan membuka katup sehingga air dari P8(9 bisa

masuk lagi ke dalam bak.

!+ RESER4OIR

:eservoir adalah alat yang digunakan sebagai tempat penyimpanan air sementara

dimana berlokasi di tempat yang tinggi dan cukup sulit dijangkau manusia sehingga volume

air dan kekosongan tandon tidak diketahui. ,al ini berakibat persediaan air yang dibutuhkan

tidak tersedia setiap &aktu. !elama ini jika air pada tandon kosong pengisiannya masih

menggunakan cara manual yang kurang efisien memberi kemungkinan dapat terjadi tumpahan

air dari tandon dan jumlah air yang terpakai terlihat pada meteran air dari P8(9. (pabila

terjadi kerusakan pada meteran air P8(9 maka jumlah air yang terpakai tidak dapat

diketahui. 8engan beberapa permasalahan tersebut maka perlu adanya alat kontrol dan

monitoring tandon air. 3ntuk memonitoring tendon air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu

dengan control mekanik maupun elektrik.

a+ Reer5oir Ken'ali Elekrik

Pengukur ketinggian level air pada tendon dapat menggunakan mikrokontroler (;:

dan sensor ultrasonic atau level sensor. Komponen pendukung dari alat ini berupa keypad

driver relay dan )58. $ungsi dari alat ini untuk me'monitoring volume air dalam tandon

pengontrolan persediaan air dalam tandon dan sebagai meter air agar jumlah pemakaian air

dapat diketahui. (plikasi pada alat ini misalnya pada system proteksi 83::<! / Dual

Reservoir Simulation System)



"ambar =. 8iagram aliran pada instalasi 83::<!

83:<!! adalah suatu instalasi termohidrolika yang dikembangkan sebagai peralatan

eksperimen. !istem ini terdiri dari dua tangki penampung air yang masing'masing menerima

supplai air dari dua pompa utama yang saling berinteraksi. )aju alir keluaran dari satu pompa

menuju ke tiap'tiap tangki diatur dengan control valve. Pengontrolan system dalam operasi

normal bertujuan untuk menjaga laju alir dan temperatur keluaran dari masing'masing tangki

agar bernilai stabil. (ktuasi dari pengontrolan system adalah dengan mengatur besarnya

pembukaan 1 control valve dan daya listrik 2 heater .

!edangkan perancangan sistem proteksi adalah untuk mencegah sistem dari terjadinya

kecelakaan apabila muncul gangguan operasi yang tidak dapat diatasi oleh sistem Kendali.

,al ini akan menyebabkan adanya nilai'nilai parameter keselamatan yang mele&ati batas

operasi normal. Parameter keselamatan dalam sistem ini adalah level dan temperatur air pada

kedua tangki. (ktuasi sistem proteksi adalah dengan mematikan kerja pompa atau heater

melalui pemutusan aliran listrik dari sumbernya. :angkaian logika yang dirancang bertujuan

melakukan tugas sistem proteksi berikut>

' 6ika level air di salah satu tangki mele&ati batas maksimal matikan pompa dan heater.

' 6ika level air disalah satu tangki kurang dari batas minimal matikan pompa dan heater.' 6ika temperatur air di salah satu tangki melebihi batas maksimal matikan pompa dan heater.

' 6ika level air kurang dari batas minimal pada saat start'up aktifkan interlock untuk

menonaktifkan heater.

Inputan untuk rangkaian logika adalah nilai'nilai parameter dari level air dan

temperatur dalam tangki. ilai'nilai parameter tersebut kemudian dibandingkan dengan nilai

batas untuk masing'masing parameter dan menghasilkan sinyal logika /bistable untuk

inisiasi sistem proteksi 83:<!!. +erikutnya adalah bagian rangkaian logika yang mengolah

sinyal'sinyal bistable untuk menghasilkan sinyal aktuasi sistem proteksi yang akan



melakukan pengamanan proses dengan cara mengaktifkan relai /normally closed untuk

memutus suplai listrik utama ke pemanas dan pompa. 8engan demikian kejadian abnormal

dalam operasi tidak akan menyebabkan kecelakaan pada sistem karena sistem akan

mengalami trip otomatis ketika mendeteksi kejadian anomali. 8iagram blok rangkaian logika

sistem proteksi ditampilkan dalam "ambar #0.

"ambar #0. 8iagram blok inisiasi dan aktuasi system proteksi 83::<! # kanal

<valuasi hasil rancangan dilakukan dengan membuat simulasi perangkat lunak dari rangkaian

logika pada "ambar #0. Perangakat lunak yang digunakan adalah <lectronic Workbench.

(lasan pemilihan program aplikasi ini adalah kemudahan dalam menggambarkan rangkaian

elektronika karena sudah tersedia model untuk visual untuk komponen'kompenen

elektronika. !elain itu juga dapat dilakukan simulasi dinamik rangkaian yang dibuat

sehingga memudahkan dalam mendeteksi jika ada kesalahan. %ampilan program dapat dilihat

pada "ambar ##.



"ambar ##. %ampilan diagram logika untuk simulasi system proteksi 83::<!

3ntuk dapat mengetahui sesuai tidaknya tugas sistem proteksi pada saat diminta simulasi

dilakukan memberikan sinyal'sinyal input untuk mengaktifkan system proteksi. +erbagai

kemungkinan kejadian tunggal atau simultan dari nilai level air dan temperatur air pada

tangki # atau tangkai 2 telah dilakukan pengujian hasilnya dapat dilihat pada %abel #.

%abel #. ,asil pengujian rangkaian system proteksi



8ari berbagai inputan tersebut system proteksi akan melakukan aktifasi trip automatis

dengan memutus supplai arus listrik untuk pompa dan heater. 8ari simulasi tersebut dapat

disimpulkan bah&a tugas'tugas yang harus dilakukan oleh sistem proteksi seperti yang

disebutkan diatas sudah terpenuhi.

8esain sistem proteksi 83:<!! belum menggunakan redundansi karena backup trip secara

manual mudah dilakukan. 3ntuk system dengan dampak resiko yang berbahaya maka

tingkat keandalan system proteksi dapat ditingkatkan dengan membuat redundansi 2 * atau -

kanal.

6+ Reer5oir Ken'ali 3ekanik

5ontoh reservoir yang menggunakan kendali mekanik adala tangki tekan. %angki tekan

adalah bejana tekan yang semula diisi dengan udara. )alu diisi pula dengan air saat pompa bekerja karena pada umumnya tangki tekan dipasang pada sisi keluaran pompa air. (kibatnya

jika tekanan air lebih tinggi dari tekanan udara air akan masuk ke dalam tangki dan udara

akan berkurang volumenya sehingga tekanan tangki naik. 8emikian seterusnya jika air

pompa sudah tidak dipakai lagi maka air akan terus mengisi tangki hingga tekanan tangki

naik terus. Karena sisi keluaran pompa ini dihubungkan dengan pressure s&itch maka pada

tekanan tinggi tertentu s&itch ini akan memutus arus menuju motor pompa sehingga pompa

berhenti bekerja. +ila air dalam saluran yang berhubungan dengan tangki tersebut dipakai

misalnya kran dibuka maka air akan mengalir keluar sehingga tekanan tangki turun sampai

suatu ketika mencapai tekanan setting terrendahnya pressure s&itch dan listrik akan mengalir

lagi ke motor sehingga pompa bekerja kembali. demikian seterusnya bolak'balik. Itulah

prinsip kerja tangki tekan. 9akin besar volumenya tentunya &aktu antara mati dan hidupnya

akan semakin lama karena persediaan air di dalam tangki makin banyak.

"ambar #2. %angki tekan

8($%(: P3!%(K(



http>herma&ayne.blogspot.com200=02cara'kerja'toilet.html

http>prihadisetyo.&ordpress.com200=001mengatur'kerja'pompa'air'secara'otomatis

http>ilmuba&ang.blogspot.com20##0-level'measurement'tingkat'pengukuran.html

6urnal (nalisis 8esain !istem Instrumentasi untuk (ktuasi !istem Proteksi 83::<!. !udarno.

#7 ?ktober 200=

http://hermawayne.blogspot.com/2009/02/cara-kerja-toilet.html

http://prihadisetyo.wordpress.com/2009/05/06/mengatur-kerja-pompa-air-secara-otomatis/

http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html

http://prihadisetyo.wordpress.com/2009/05/06/mengatur-kerja-pompa-air-secara-otomatis/

http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html

http://hermawayne.blogspot.com/2009/02/cara-kerja-toilet.html

tugas 1 kendali

Documents