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



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:



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:



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:



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



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



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



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



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



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

tugas akhir kendali 1-3

Documents