SistemKendali Kalang Tertutup dimana ada suatu sistem yang Outputnya berdasarkan Input dari Output masa lalu, masa Sekarang dan masa yang akan datang. kita bisa memahami bahwa kita dapat menentukan Set Point sebagai referensi Input yang masuk ke Controller kemudian di proses didalam sistem dan menghasilkan Output, dari Output ini datanya di ContohAplikasi Material Requirement Planning (MRP) Strategi Perencanaan Agregat. Contoh Aplikasi Teori Antrian. Contoh Aplikasi Learning Curve Closed-loop MRP mengembangkan suatu kebutuhan kapasitas dengan membandingkan utilitas kapasitas yang direncanakan berdasarkan Master Production Schedule dan MRP terhadap kapasitas yang tersedia ContohAplikasi Sistem Kendali Terbuka (Open Loop) dan (Close Loop) 1. Aplikasi Sistem Kendali Terbuka (Open Loop) Pada Mesin Cuci Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti Sebagaicontoh, 2 unit excavator yang sekelas namun dengan merek yang berbeda, sangat mungkin unit yang satu menggunakan sistem open-loop, sementara unit yang lain menggunakan sistem closed-loop. Tentunya tidak ada sistem yang sempurna, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. CLOSE LOOP dalam sistem close loop yang mana sistem pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan, sehingga besaran yang dikendalikan dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan melalui alat pencatat. contoh penerapannya adalah lemari es, AC (air conditioner). #OPEN LOOP Vay Tiền Trả Góp Theo Tháng Chỉ Cần Cmnd. 1. Setrika Listrik Cara kerja dari setrika listrik adalah Cara kerja dari sistem setrika otomatis ini adalah dengan memanfaatkan thermostat. Saat suhu acuan diatur input arus litrik akan dialirkan ke eln pemanas yang akan memanas sampai panasnya mencapai suhu yang diatur sebagai acuan. Setelah suhu keluaran mencapai suhu acuan, akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur yang nantinya akan memutuskan aliran listrik ke elemen pemanas agar suhu yang dihasilkan tidak melebihi suhu acuan. Begitu juga sebaliknya, setelah elemen pemanas tidak mendapatkan arus listrik, suhu keluaran akan turun dan lebih rendah dari suhu acuan. Nantinya akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur untuk menghubnungkan kembali elemen pemanas dengan arus listrik sehingga suhunya akan naik lagi sampai batas suhu acuan. 2. Dispenser Dispenser adalah salah satu alat rumah tangga yang menggunakan listrik untuk dapat memanaskan elemen panas maupun menjalankan mesin pendinginnya. Sebagai pemanas air, di dalam dispenser ini terdapat heater sebagai komponen utamanya. Heater berfungsi untuk memanaskan air yang ada pada tabung penampung, heater umumnya memiliki daya sekitar 200-300 Watt. Cara kerja dari dispenser adalah Dispenser dilengkapi dengan Thermostat. Pada tabung dispenser dipasang heater / pemanas serta sensor suhu atau thermostat yang berfungsi untuk membatasi kerja heater agar tidak bekerja terus-menerus yang akan menimbulkan suhu air dalam tabung dispenser berlebihan. Ketika suhu air yang dipanaskan heater mencapai suhu tertentu sehingga melebihi suhu kerja sensor/thermostat maka sensor akan bekerja dan memutuskan arus yang mengalir ke heater. Dengan demikian, heater akan berhenti bekerja sehingga suhu air tetap terjaga sesuai dengan kebutuhan. Dalam hal ini sistem kendali yang dimiliki oleh dispenser adalah loop tertutup karena dispenser memberikan feedback yaitu akan terus memanaskan sampai suhu air yang diinginkan tercapai, dan kemudian akan berhenti bekerja sementara jika suhu air sudah tercapai sambil terus membandingkan suhu air. 3. Kulkas Berikut ini beberapa komponen yang paling umum terdapat pada kulkas Overload motor protector Cara kerja pada kulkas Pada kulkas, sensor suhu akan mendeteksi berapa suhu didalam kulkas. Kemudian data tersebut akan dimasukkan controller yang nantinya membuat set point berapa suhu yang diinginkan. Semisal, 50 C lalu controller tersebut akan melakukan proses pendinginan hingga mencapai 50 C. Pada kenyataannya, suhunya tidak mungkin pas 50 C. Pada prosesnya, ketika suhu sudah mencapai 50 C, proses akan mulai kembali. Hal itu terjadi berulang-ulang. 4. AC Air Conditioner Komponen yang terdapat pada air conditioner adalah Cara kerja dari Air Conditioner adalah Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan error dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehingga didapatkan kesalahan yang semakin lama semakin mengecil. 5. Smoke Detector Komponen yang terdapat pada smoke detector adalah Cara kerja dari Smoke Detector adalah Pada Smoke detector ini yang menjadi inputannya adalah Asap dan suhu tinggi, sedangkan yang akan menjadi outputnya adalah bunyi alarm. Prinsip kerja dari Smoke detector ini yaitu apabila alat mendeteksi adanya sinyal tanda-tanda asap dan suhu tinggi, maka alat akan memproses sinyal tersebut dan akhirnya memberikan tanda berupa bunyi sirine. Alat ini dikatakan sebagai alat yang menggunakan sistem kendali loop tertutup karena saat alat ini melakukan pekerjaan, apabila masih ada asap yang terdeteksi, maka dia akan terus bekerja dan meningkatkan kinerjanya sebagai umpan balik dari kinerja alat ini sampai asap itu benar-benar lenyap. Buku ini terdiri dari enam bab pembahasan yang berisi baik teoritis dan praktikum. Bab pertama membahas tentang konsep dasar dari sistem kontrol otomatis. Bab kedua membahas tentang latar belakang matematik transformasi laplace. Bab ketiga membahas tentang fungsi alih dan diagram blok. Bab empat membahas tentang model matematik komponen dari sitem kontrol otomatis. Bab lima membahas tentang macam-macam aksi kontrol pada sistem kontrol otomatis. Bab enam membahas tentang PLC dan programming ladder diagram menggunakan CX Programmer. Discover the world's research25+ million members160+ million publication billion citationsJoin for free BAB 1KONSEP DASAROlehZakki Fuadi EmzainImam MashudiPenerbitPolinema Press1Kontrol Otomatis Tujuan Pembelajaran1. Menjelaskan pengertian, tujuan, dan sasaran dari sistem kontrol Menjelaskan definisi istilah penting dalam sistem kontrol Menjelaskan keuntungan dan kerugian dari sistem kontrol loop terbuka dansistem kontrol loop Mengetahui contoh dan aplikasi dari sistem kontrol Mengetahui prosedur analitis dalam merancang sistem kontrol Pengertian Sistem Kontrol OtomatisPerkembangan ilmu dan teknologi menjadi salah satu faktor yangmempengaruhi tingkat peradaban kehidupan manusia. Harapan utama denganmajunya ilmu dan teknologi adalah meningkatnya kesejahteraan kehidupanmanusia. Salah satu ilmu dan teknologi yang cukup memegang peranan pentingpada masyarakat modern saat ini adalah sistem kontrol otomatis. Sistem kontrol otomatis automation control system adalah seperangkat alatmekanik atau elektronik yang mengatur perangkat atau sistem lain dengan caraloop kontrol. Biasanya terkomputerisasi dan berjalan secara otomatis. Sistemkontrol otomatis sering digunakan untuk meningkatkan produksi, efisiensi dankeamanan di banyak bidang termasuk Pertanian, Pabrik kimia, Pabrik kertas,Kontrol kualitas, Kontrol boiler dan pembangkit listrik, Pembangkit listrik tenaganuklir, Kontrol lingkungan, Pabrik pengolahan air, Pabrik pengolahan limbah,Makanan dan pengolahan makanan, Logam dan tambang, Manufaktur farmasi,Pabrik pemurnian gula, dan juga dijumpai penerapan dari sistem kontrol otomatis di sektorindustri misalnya adalah komputer, pesawat ruang angkasa, sistem persenjataan,sistem transportasi, sistem pembangkit tenaga, robot, dan lain-lain. Contohpenggunaan sistem kontrol otomatis dalam kehidupan sehari-hari dirumah sepertipada peralatan pemasak nasi, setrika listrik, lemari es, alat pendingin ruangan, danlain-lain. Dalam aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan penting dalamteknologi. Sebagai contoh, otomatisasi industri dapat menekan biaya produksi,mempertinggi kualitas, dan dapat menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yangmembosankan. Sehingga dengan demikian akan meningkatkan kinerja suatu2Konsep Dasar Sistem Kontrol sistem secara keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan keuntungan bagimanusia yang Tujuan dan Sasaran Sistem Kontrol OtomatisDalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan tertentu. Tujuanutama sistem kontrol adalah agar supaya harga atau nilai yang dihasilkan olehsetiap proses dari setiap sistem dapat dipertahankan. Dengan cara mengaturkeluaran output dalam suatu sikap/ kondisi/ keadaan yang telah ditetapkan olehmasukan input melalui elemen sistem Diagram blok konsep sistem kontrolSumber Triwiyatno, A. 2010Dengan adanya tujuan ini, maka kualitas keluaran yang dihasilkantergantung dari proses yang dilakukan dalam sistem kontrol utama penggunaan dari sistem kontrol otomatis adalah sebagaiberikutMelindungi keselamatan pekerja dan saat operasi bagi pekerja maupun alat merupakan faktoryang sangat penting untuk menjaga kesinambungan proses produksi. Olehkarenanya tekanan operasi temperatur, kecepatan, posisi, dan sebagainyaharus senantiasa berada dalam harga batas yang diijinkan. Sebagai contohbila suatu reactor telah dirancang untuk beroperasi pada tekanan sampaidengan 60 bar, maka harus dilengkapi peralatan kendali yang akan menjadatekanan operasi reactor berada di bawah 60 bar. Kalau tidak bahaya letusanreactor tersebut mungkin tidak dapat dihindari yang akan mengakibatkanterhentinya proses produksi serta petaka bagi pekerjanya.Menjaga kualitas produk dan meminimumkan peralatan produksi harus menghasilkan produk akhir yangmemenuhi kuantitas dan kualitas yang diinginkan. Sebagai contohdiperlukan untuk memproduksi poros dengan kualitas 10000 buah perhari3Kontrol Otomatis dengan kualitas teoleransi ukuran diameternya harus berada pada harga ± mm, maka diperlukan sistem kontrol untuk memenuhi spesifikasitersebut.Peraturan sistem kontrol memang perlu dipasang untuk memenuhiperaturan lingkungan yang berlaku. Sebagai contoh gas buang dari industriharus berada di bawah temperatur tertentu, dengan kosentrasi kimia dibawah harga tertentu, dan sebagainya. Maka untuk memenuhi peratuan,diperlukan pemasangan sistem kontrol.Keterbatasan-keterbatasan peralatan yang mempunyai keterbatasan-keterbatasan saatoperasi. Sebagai contoh, kompresor mempunyai tekanan operasi tertentu,peralatan harus beroperasi pada temperatur tertentu, tangki tidak bolehkosong, generator listrik tidak boleh melebihi kecepatan tertentu, dansebagainya. Siatem kontrol perlu dipasang untuk memenuhi keterbatasan-keterbatasan Definisi Istilah dalam Sistem Kontrol OtomatisUntuk memperjelas keterangan-keterangan dalam buku ini, berikutdiberikan beberapa definisi istilah yang sering dipakai Sistem system adalah kombinasi dari komponen-komponen yang bekerjabersama-sama membentuk suatu obyek tertentu. Variabel terkontrol controlled variable adalah suatu besaran quantityatau kondisi condition yang terukur dan terkontrol. Pada keadaan normalmerupakan keluaran dari sistem. Variabel termanipulasi manipulated variable adalah suatu besaran ataukondisi yang divariasi oleh kontroler sehingga mempengaruhi nilai darivariabel terkontrol. Kontrol control – mengatur, artinya mengukur nilai dari variabel terkontroldari sistem dan mengaplikasikan variabel termanipulasi pada sistem untuk4Konsep Dasar Sistem Kontrol mengoreksi atau mengurangi deviasi yang terjadi terhadap nilai keluaranyang dituju. Plant Plant adalah sesuatu obyek fisik yang dikontrol. Proses process adalah sesuatu operasi yang dikontrol. Contoh proseskimia, proses ekonomi, proses biologi. Gangguan disturbance adalah suatu sinyal yang mempengaruhi terhadapnilai keluaran sistem. Kontrol umpan balik feedback control adalah operasi untuk mengurangiperbedaan antara keluaran sistem dengan referensi masukan. Kontroler controller adalah suatu alat atau cara untuk modifikasi sehinggakarakteristik sistem dinamik dynamic system yang dihasilkan sesuaidengan yang kita kehendaki. Sensor sensor adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur keluaransistem dan menyetarakannya dengan sinyal masukan sehingga bisadilakukan suatu operasi hitung antara keluaran dan masukan. Aksi kontrol control action adalah besaran atau nilai yang dihasilkan olehperhitungan kontroler untuk diberikan pada plant pada kondisi normalmerupakan variabel termanipulasi.Aktuator actuator, adalah suatu peralatan atau kumpulan komponen yangmenggerakkan Istilah dalam sistem kontrol5Kontrol Otomatis Sumber Triwiyatno, A. 2010 Klasifikasi Sistem Kontrol Sistem Kontrol Loop TerbukaSuatu sistem kontrol yang mempunyai karakteristik dimana nilai keluarantidak memberikan pengaruh pada aksi kontrol disebut Sistem Kontrol LoopTerbuka Open-Loop Control System. Contoh dari sistem loop terbuka adalah operasi mesin cuci. Penggilinganpakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesincuci tidak akan berubah hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semulawalaupun tingkat kebersihan pakaian sebagai keluaran sistem kurang baik akibatadanya faktor-faktor yang kemungkinan tidak diprediksikan sebelumnya. Diagramkotak pada Gambar memberikan gambaran proses Diagram blok proses kontrol mesin cuciSumber Triwiyatno, A. 2010Secara umum, sistem kontrol loop terbuka diberikan oleh Gambar Sistem kontrol loop terbukaSumber Triwiyatno, A. 20106Konsep Dasar Sistem Kontrol Sistem kontrol loop terbuka ini memang lebih sederhana, murah, dan mudahdalam desainnya, akan tetapi akan menjadi tidak stabil dan seringkali memilikitingkat kesalahan yang besar bila diberikan gangguan dari Sistem Kontrol Loop TertutupSistem kontrol loop tertutup Closed-Loop Control System adalah identikdengan sistem kontrol umpan balik, dimana nilai dari keluaran akan ikutmempengaruhi pada aksi Diagram blok proses kontrol mesin ACSumber Triwiyatno, A. 2010Contoh dari sistem ini banyak sekali, salah satu contohnya adalah operasipendinginan udara AC. Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yangdiinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin yang akanmempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan samadengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajatsuhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkankesalahan error dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehinggadidapatkan kesalahan yang semakin lama semakin mengecil. Gambar Otomatis memberikan penjelasan mengenai proses umpan balik sistem AC ini. Secaraumum, sistem kontrol loop tertutup diberikan oleh Gambar Sistem kontrol loop tertutupSumber Triwiyatno, A. 2010Dibandingkan dengan sistem kontrol loop terbuka, sistem kontrol looptertutup memang lebih rumit, mahal, dan sulit dalam desain. Akan tetapi tingkatkestabilannya yang relatif konstan dan tingkat kesalahannya yang kecil bilaterdapat gangguan dari luar, membuat sistem kontrol ini lebih banyak menjadipilihan para perancang sistem Contoh Sistem Kontrol OtomatisAplikasi sistem kontrol sudah ada sejak jaman nenek moyang kita danmasih berlanjut hingga jaman yang sudah modern ini. Pada jaman nenek moyangkita, sistem kontrol dilakukan oleh manusia yang berfungsi sebagai kontrolerpengatur. Misalnya pelepasan lembing tombak ke binatang buruan. Otakbertindak sebagai kontroler untuk mengatur arah, sudut, dan tenaga yangdibutuhkan oleh lembing sehingga bisa tepat mengenai binatang buruan. Tanganbertindak sebagai aktuator dan lembing merupakan plant yang diatur. Pada konsep sistem kontrol modern, peralatan pembantu manusia semakindioptimalkan untuk melakukan fungsi kontrol. Semakin modern dan canggihteknologi yang dikuasai, semakin canggih pula peralatan pembantu yangberfungsi sebagai alat kontrol. Seperti contoh, pada jaman awal-awal peradabanteknologi manusia, manusia sudah mengenal sistem pelampung untukmenghentikan aliran air yang masuk ke dalam bak kamar mandi. Dalam era modern ini, penggunaan komputer dan mikroprosesormicrocontroller semakin mendominasi untuk menggantikan peran otak sebagai8Konsep Dasar Sistem Kontrol kontroler. Dengan kelebihannya mampu mengoperasikan fungsi-fungsi logika danmatematis serta kemampuannya menyimpan data dalam memorinya, membuatkomputer atau mikroprosesor mampu menjalankan fungsi otak secara adalah beberapa contoh aplikasi sistem kontrol 9Kontrol Otomatis Sistem Autopilot pada Pesawat TerbangGambar Diagram blok sistem autopilot pesawatSumber Triwiyatno, A. 2010Dari diagram kotak pada Gambar arah dan posisi pesawat yangdiinginkan merupakan masukan dari sistem autopilot. Pergerakan sayap dan ekoradalah plant yang akan dikontrol sehingga menghasilkan keluaran arah dan posisipesawat yang diinginkan. Adanya gangguan dari luar berupa angin, tekanan udara,gumpalan awan, dan sebagainya membuat arah dan posisi pesawat bisa berubahsehingga diperlukan peninjauan ulang untuk mengeleminir kesalahan yang terjaditersebut. Dalam sistem kontrol, adakalanya diperlukan suatu tanggapan responsedari sistem yang cepat sehingga kesalahan-kesalahan yang terjadi dapat dikurangisemaksimal mungkin. Bayangkan apa yang terjadi jika arah pesawat bergesersebesar 1° saja, maka untuk jarak yang jauh sekali misalnya untuk penerbanganJakarta – London, akan menghasilkan pergeseran pendaratan yang cukupsignifikan. Untuk itu diperlukan kontroler atau kompensator yang berfungsimengatur atau memodifikasi sistem tersebut sehingga bisa menghasilkantanggapan yang lebih cepat Dasar Sistem Kontrol Sistem Pengatur Suhu Udara dalam RuanganDiagram kotak suatu sistem pengatur suhu udara dalam ruangan diberikanoleh Gambar Gambar Diagram blok sistem pengatur udaraSumber Triwiyatno, A. 2010Dari diagram kotak pada Gambar masukan dari sistem pengaturan suhudalam ruangan adalah suhu yang dikehendaki pemakai ruangan heater pemanas atau AC air conditioner disesuaikan dengankeadaan suhu dalam ruangan dan suhu yang diinginkan pemakai ruangan. Biladiinginkan suhu yang lebih hangat, maka pemanas akan dinyalakan, sebaliknyabila diinginkan suhu yang lebih dingin, maka AC akan diaktifkan. Keluaran darisistem ini adalah suhu dalam ruangan tersebut. Keluaran ini bisa berubah bilaterdapat gangguan dari luar misalnya terik panas matahari, turun hujan salju, dansebagainya sehingga pemberian umpan balik sangat penting untuk menjagakestabilan suhu ruangan. Pemberian kontroler bertujuan untuk mempercepattanggapan sistem terhadap perubahan yang mungkin terjadi akibat adanyagangguan Dasar Sistem Kontrol Contoh lain sistem kontrol adalahSistem Kontrol Lengan Robot Arm ManipulatorSistem Transmisi Otomatis pada MobilSistem Suspensi MobilSistem Kontrol Suhu Reaksi KimiaDan Perancangan Sistem Kontrol OtomatisProsedur umum dalam merancang sistem kontrol otomatis adalah sebagai berikut1. Penentuan spesifikasi performasiPada tahap ini perlu diperhatikan bahwa jika spesifikasi performasiyang diharapkan terlalu tinggi maka sebagai akibatnya menghasilkan sistemcontrol yang rumit dan memerlukan biaya tinggi. Namun sebaliknya, bilaspesifikasi performasi yang diharapkan terlalu rendah akan menghasilkansistem kendali yang berfungsi tidak sempurna. Berbagai bahanpertimbangan pada langkah ini adalah biaya, reliabilitas, ukuran, dan berat,kecepatan respon, stabilitas, akurasi, kemudahan pengoperasian, dankemudahan dalam Perancangan tingkat konseptualPada tahap ini ditentukan apakah komponen-komponen kontrol sepertisensor, aktuator, dan lainnya memakai sumber tenaga listrik, hidrolik,pneumatik, atau gabungan dari jenis-jenis tersebut. Kemudian dibuatdiagram Pembuatan Model MatematikPada tahap ini dibuat model matematik dari sistem kendali yang dipilihpada tahap 2. Komponen-komponen kontrol dinyatakan dengan persamaanmatematis, yang umumnya adalah persamaan diferensial. Dalam pembuatanmodel matematis ini sering kali dibuat asumsi-asumsi untukmenyederhanakan masalah. Sehingga untuk mengetahui validitas diperlukandata dari Modifikasi dan Iterasi13Kontrol Otomatis Untuk memenuhi spesifikasi yang diharapkan, sering kali diperlukanmodifikasi dan iterasi terhadap langkah-langkah Pembuatan dan PengujianLangkah ini merupakan proses pembuatan dari keseluruhan sistemkendali, atau prototipenya dan selanjutnya dilakukan pengujian apakahperformasinya sesuai dengan yang diprediksikan oleh model Soal-soal Latihan1. Jelaskan pengertian, tujuan, sasaran utama dan aplikasi dari sistem kontrolotomatis?2. Jelaskan apa yang dimaksud komponen dasar dari sistem kontrol otomatisberikut sensor, controller, actuator, plant, dan disturbance, jelasakanfungsi dan contoh dari masing-masing komponen tersebut?3. Sebutkanlah keuntungan dan kerugian dari sistem kontrol loop terbuka dankontrol loop tertutup?4. Jelaskan langkah-langkah dasar dalam perancangan sistem kontrolotomatis?5. Berikanlah satu contoh sistem kontrol yang ada disekitar lingkungan anda,jelaskan cara kerjanya dan buatlah diagram bloknya?14Konsep Dasar Sistem Kontrol ResearchGate has not been able to resolve any citations for this has not been able to resolve any references for this publication. 67% found this document useful 3 votes5K views19 pagesDescriptionOpen & Close LoopCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?67% found this document useful 3 votes5K views19 pagesContoh Open & Close LoopJump to Page You are on page 1of 19 You're Reading a Free Preview Pages 7 to 17 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime. Sistem kontrol closed loop atau sistem kontrol umpan balik merupakan sistem kontrol yang mempertahankan hubungan keluaran dan beberapa variabel input. Sistem kontrol loop tertutup, set point, sistem kerja lemari es / kulkas, air conditioner AC, komponen sistem kontrol Setiap proses kontrol terdiri dari unit yang membentuknya atau yang disebut dengan elemen sistem dan terdiri dari beberapa komponen. Suatu proses kontrol secara fungsional bisa dinyatakan dengan blog diagram yang bentuknya tergantung pada jumlah elemen. Sistem control yang mempertahankan hubungan yang ditentukan antara keluaran dan beberapa variable input, dengan membandingkannya menggunakan perbedaan sebagai alat kontrol dinamakan sistem kontrol umpan balik. Sistem kontrol umpan balik sering disebut juga sistem kontrol loop tertutup atau closed loop control. Pada sistem kontrol close loop, kesalahan yang terjadi, yaitu perbedaan antara keluaran dengan set point setting awal akan dikembalikan ke kontroler/pengendali sehingga terdapat keluaran akan terkoreksi. Jadi pada sistem kontrol closed loop akan selalu mengurangi kesalahan dari sistem. Secara garis besar, sistem kontrol closed loop ditunjukkan pada gambar di bawah. Komponen yang terdapat pada sistem kontrol closed loop antara lain 5. Umpan Balik / Feedback Sistem kontrol closed loop banyak digunakan karena keluaran dapat terkontrol. Pada peralatan listrik sehari-hari sistem ini digunakan pada lemari es. Sistem kontrol lemari es digambarkan pada diagram di bawah. Dari diagram di atas, masukan berupa setting suhu yang dilakukan dengan memutar selektor tingkat kedinginan. Suhu keluaran akan dideteksi oleh umpan balik yang berupa sensor suhu, jika suhu tidak sesuai dengan masukan seumpama saja lebih tinggi, maka ketidaksesuain ini akan dilaporkan ke kontroler. Kontroler akan menghidupkan plant/beban yang berupa kompresor. Saat kompresor hidup, suhu udara di dalam lemari es berangsur turun. Jika suhu keluaran sudah sesuai dengan masukan setting suhu maka kontroler akan mematikan kompresor sehingga suhu udara tidak didinginkan lagi. Saat kompresor berhenti bekerja, berangsur-angsur suhu udara di dalam lemari es akan naik. Kenaikan suhu ini akan dideteksi oleh sensor suhu dan akan dilaporkan ke kontroler. Kontroler akan menghidupkan kompresor untuk mendinginkan suhu udara. Siklus tersebut akan terus berlangsung untuk menjaga suhu udara di dalam lemari es tetap terjaga. Dari sistem kerja lemari es terdapat beberapa elemen kontrol antara lain 1 Masukan / Input Setting suhu 2 Kontroler Kontrol mekanik thermostat 3 Plant / Beban Kompresor 4 Keluaran / Output Suhu udara 5 Umpan balik Sensor suhu Sistem kerja lemari es ini juga secara garis besar sama dengan kerja air conditioner AC. Perbedaannya hanya pada fungsi penggunaan, jika lemari es digunakan untuk mendinginkan makanan, minuman, atau membuat es skala rumah tangga sedangkan AC digunakan untuk mendinginkan suhu ruangan untuk kenyamanan penghuninya. Elemen kontrol air conditioner antara lain 1 Masukan / Input Setting suhu 2 Kontroler Modul PCB 3 Plant / Beban Kompresor 4 Keluaran / Output Suhu udara 5 Umpan balik Thermistor Umpan balik atau sensor suhu yang digunakan pada lemari es menggunakan bahan pendingin yang mudah mengembang dan menyusut mengikuti suhu. Mengembang dan menyusutnya bahan pendingin ini disalurkan ke bagian mekanis thermostat yang menyebabkan membuka dan menutupnya kontak listrik. Untuk lebih jelasnya tentang kerja thermostat pelajari artikel Pengatur Suhu Thermostat. Sedangkan umpan balik atau sensor suhu yang digunakan pada air conditioner menggunakan komponen elektronika yang bernama thermistor. Thermistor sendiri merupakan jenis resistor variabel yang peka terhadap perubahan suhu. Hasil pendeteksian suhu oleh thermistor akan dikirimke Modul PCB dan akan diproses oleh mikrokontroler. Sekian artikel tentang sistem kontrol closed loop. Semoga dapat bermanfaat. “Sukses merupakan sebuah perjalanan, bukanlah tujuan. Usaha sering lebih penting daripada hasilnya” Tugas Dasar Sistem Kontrol Disusun oleh Chrisna Radityatama 21060114120043 Kelas A UNIVERSITAS DIPONEGORO FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO 2016 Sistem Kendali Loop Terbuka Sistem Kendali Loop Terbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. Jadi pada setiap masukan akan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop terbuka dapat digunakan jika hubungan output dan inputnya diketahui serta tidak adanya gangguan internal dan eksternal. Gambar .Sistem Kendali Loop Terbuka Ciri – Ciri Sistem Kontrol Loop Terbuka 1. Sederhana 2. Harganya murah 3. Dapat dipercaya 4. Kurang akurat karena tidak terdapat koreksi terhadap kesalahan 5. Berbasis waktu Video Animasi Open loop Toaster Contoh Aplikasi Sistem Loop Terbuka 1. Eskalator Gambar Eskalator Prinsip Kerja 1. Pendaratan/Landing Floor plate rata dengan lantai akhir dan diberi engsel atau dapat dilepaskan untuk jalan ke ruang mesin yang berada di bawah floor plates. Comb plate adalah bagian antara floor plate yang statis dan anak tangga bergerak. Comb plate ini sedikit miring ke bawah agar geriginya tepat berada di antara celah-celah anak tangga-anak tangga. Tepi muka gerigi comb plate berada dibawah permukaan cleat. 2. Landasan penopang/Truss Landasan penopang adalah struktur mekanis yang menjembatani ruang antara pendaratan bawah dan atas. Landasan penopang pada dasarnya adalah kotak berongga yang terbuat dari bagian-bagian bersisi dua yang digabungkan bersama dengan menggunakan sambungan bersilang sepanjang bagian dasar dan tepat dibawah bagian ujungnya. Ujung-ujung truss tersandar pada penopang beton atau baja. Gambar Komponen Eskalator 2. Pemanggang Roti / Toaster Gambar Pemanggang Roti/Toaster Prinsip Kerja Pemanggang roti adalah peralatan listrik rumah tangga yang digunakan untuk memanggang roti yang telah diiris-iris berbentuk lempengan. Panas yang dihasilkan dengan menggunakan elemen pemanas dari kawat nikelin pipih yang dililitkan pada lempengan bahan tahan panas seperti asbes atau mika. Roti yangtelah diiris dimasukkan ke dalam rongga yang tersedia, dipanaskan/dipanggang salah satu jenis pemanggang roti Bread Toaster yang banyak dipakai pada rumah tangga. Pada umumnya, pemanggang menggunakan kawatl nikrom untuk memproduksi radiasi ini, dan kawat nikrom ini membalut suatu lembaran yang terbuat dari mika. Kawat nikrom nichrom sendiri adalah perpaduan antara nikel dan krom. Dalam Pemanggang roti tersusun menjadi beberapa bagian Gambar Komponen Pemanggang Roti 1. Rumahpelindung. Rumah pelindung si lapisi dengan bahan chrom atau di cata dengan tahan panas agar tidak korosi atau lonyot. 2. Elemen Pemanas Untuk menghasilkan panas da sebagai sumber pemanas yang di gunakan untuk pemanggangan di butuhkan elelmen pemanas sebagai sumber panas. 3. Dudukan roti .Dudukan roti di buat sedemikian rupa sehingga dapat naik turun. menurunya di lakukan dengan cara manual dan di naikan dengan cara otomatis bila roti sudah matang. 4. Thermosstat dan timer , thermostat berfungsi bila panas sudah melebihi kapasitas maka elemen pemans akan lepas dari arus listrrik .timer berfungsi untuk mengeset lamanya waktu pemanggangan. Pemanggang roti ini sering di gunakan dalam rumah di gunakan untuk menggantikan makan kemudahan inilah pemanggang roti di kelompokan dalam peralatan rumah tangga. 3. Sistem Pengaturan Peluncur Rudal Gambar Peluncur Rudal Prinsip Kerja Pada sistem ini yang diinginkan adalah pengaturan sudut peluncur rudal sesuai dengan jarak atau tujuan yang diinginkan. Dalam hal ini komando berupa sinyal dari potensiometer yang merupakan sinyal untuk menggerakkan peluncur rudal. Sinyal control diperkuat sehingga dapat menggerakkan motor yang terhubung dengan peluncur rudal. Agar posisi sudut tersebut akurat, maka pada sistem loop terbuka tersebut harus memenuhi syarat-syarat diantaranya adalah sebagai berikut 1. Peluncur rudal harus dikalibrasi secara tepat dengan referensi posisi sudut potensiometer. 2. Karakteristik potensiometer,penguat,motor harus konstan. Gambar Komponen Peluncur Rudal Sistem pengaturan posisi sudut peluncur rudal digambarkan sebagai berikut Sedangkan diagram blok pengaturan posisi sudut peluncur rudal yaitu 4. Oven Microwave Gambar Oven Microwave Prinsip Kerja Listrik dari stopkontak di dinding perjalanan melalui kabel listrik dan masuk microwave oven melalui serangkaian sirkuit sekering perlindungan dan keselamatan. Sirkuit ini termasuk berbagai sekering dan pelindung termal yang dirancang untuk menonaktifkan oven dalam hal suatu arus pendek atau jika kondisi terlalu panas terjadi. Jika semua sistem normal, listrik melewati ke sirkuit Interlock dan timer. Ketika kemudian pintu oven ditutup, jalur listrik juga dibentuk melalui serangkaian switch Interlock timer oven dan memulai operasi memasak memperluas jalan ini tegangan untuk rangkaian sistem kontrol mencakup baik sebagai relay elektromekanis atau sakelar elektronik disebut triac seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Merasa bahwa semua sistem yang “pergi,” menghasilkan rangkaian kontrol sinyal yang menyebabkan relay atau triac untuk mengaktifkan, sehingga menghasilkan jalur tegangan transformator tegangan tinggi. Dengan menyesuaikan rasio on-off aktivasi sinyal ini, sistem kontrol dapat mengatur penerapan tegangan transformator tegangan tinggi, dengan demikian mengendalikan rasio on-off dari tabung magnetron dan karena itu daya output dari microwave oven. Beberapa model menggunakan relay power-kontrol cepat bertindak dalam rangkaian tegangan tinggi untuk mengontrol output daya. Pada bagian tegangan tinggi Gambar 3, transformator tegangan tinggi bersama dengan dioda khusus dan pengaturan kapasitor berfungsi untuk meningkatkan tegangan rumah tangga khas, dari sekitar 115 volt, dengan jumlah yang sangat tinggi sekitar 3000 volt! Meskipun hal ini tegangan yang kuat akan sangat tidak sehat – bahkan mematikan – bagi manusia, itu hanya apa yang tabung magnetron perlu melakukan tugasnya – yaitu, untuk secara dinamis mengubah tegangan tinggi ke bergelombang gelombang elektromagnetik energi memasak. Energi gelombang mikro ditransmisikan ke saluran logam disebut Waveguide, yang feed energi menjadi area memasak dimana menemukan pisau logam perlahan-lahan bergulir dari pisau pengaduk. Beberapa model menggunakan jenis antena berputar sementara yang lain memutar makanan melalui gelombang energi pada korsel bergulir. Dalam hal apapun, efeknya adalah merata membubarkan energi gelombang mikro di seluruh wilayah di kompartemen memasak. Beberapa gelombang langsung menuju makanan, yang lain memantul dari logam dinding dan lantai, dan, berkat layar logam khusus, microwave juga mencerminkan dari pintu. Jadi, energi gelombang mikro mencapai semua permukaan makanan dari segala energi gelombang mikro tetap dalam rongga memasak. Ketika pintu dibuka, atau timer mencapai nol, berhenti microwave energi – sama seperti mematikan tombol lampu berhenti cahaya lampu. Gambar Komponen Oven Microwave 5. Traffic Light Gambar Traffic Light ATCS Automatic Traffic Light Control System telah digunakan pada kota-kota besar seperti Jakarta, Bandung, Surabaya untuk mencegah terjadinya kemacetan. Tetapi meningkatnya jumlah kendaran menyebabkan ATCS berfungsi kurang optimal. Untuk itu dibuat sistem ATCS yang dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau secara otomatis berdasarkan distribusi kepadatan. Sistem ini mengontrol lampu Lalu Lintas otomatis dengan menggunakan kamera berbasis mikrokontroller. Kamera digunakan sebagai pengamat kepadatan kendaraan pada suatu persimpangan. Hasil pengamatan diolah PC sehingga diperoleh persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur. Mikrokontroller bekerja menyalakan lampu lalu lintas secara default kontrol yaitu searah dengan arah jarum jam. Jika PC terkoneksi dengan mikrokontroller maka mikrokontroller mengirimkan informasi jalur mana yang lampu hijaunya akan menyala. Kemudian PC mengolah gambar persimpangan dan menentukan besarnya persentase kepadatan serta lama penyalaan lampu hijau untuk jalur yang telah ditentukan. Apabila tidak ada koneksi antara PC dan mikrokontroller maka lama penyalaan lampu hijau adalah 6 detik. Gambar Komponen dalam Traffic Light Persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur juga dipengaruhi dari persimpangan sebelumnya yang terhubung pada tiap-tiap jalur secara simulasi. Sistem ini dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau dengan persentase keberhasilan sebesar 100%. Pada umumnya arah perpindahan lampu lalu lintas dapat diatur sesuai dengan arah jarum jam clockwise atau berlawanan arah jarum jam counter clockwise. Lampu lalu lintas bekerja secara bergantian pada tiap jalur sesuai dengan waktu yang sudah ditentukan dengan urutan menyala lampu hijau, lampu kuning dan lampu merah. Gambar Komponen Luar Traffic Light Sistem Kendali Loop Tertutup Gambar Sistem Kendali Loop Tertutup Sistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya berpengaruh langsung terhadap aksi kendali. Yang berupaya untuk mempertahankan keluaran sehingga sama bahkan hampir sama dengan masukan acuan walaupun terdapat gangguan pada sistem. Jadi sistem ini adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerak adalah selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik berupa sinyal keluaran dan turunannya yang diteruskan ke pengendali / controller sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran mendekati harga yang diingankan. Video Animasi Closed loop Air dome Contoh Aplikasi Sistem Loop Tertutup 1. Setrika Listrik Gambar Setrika Listrik Sebagai masukan ke sistem adalah suhu acuan, yang di set secara tepat oleh thermostat. Outputnya adalah suhu yang dihasilkan sebenarnya dan sinyal feedbacknya adalah suhu yang dianggap tidak sesuai dengan acuan oleh thermostat. Prinsip Kerja Setrika Listrik Cara kerja dari sistem setrika otomatis ini adalah dengan memanfaatkan thermostat. Saat suhu acuan diatur input arus listrik akan dialirkan ke elemen pemanas yang akan memanas sampai panasnya mencapai suhu yang diatur sebagai acuan. Setelah suhu keluaran mencapai suhu acuan, akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur yang nantinya akan memutuskan aliran listrik ke elemen pemanas agar suhu yang dihasilkan tidak melebihi suhu acuan. Begitu juga sebaliknya, setelah elemen pemanas tidak mendapatkan arus listrik, suhu keluaran akan turun dan lebih rendah dari suhu acuan. Nantinya akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur untuk menghubungkan kembali elemen pemanas dengan arus listrik sehingga suhunya akan naik lagi sampai batas suhu acuan. Bagian-Bagian Setrika Listrik 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Kabel daya Elemen pemanas Alas Lampu indikator Penutup dan pemberat Pengatur On-Off dan suhu Reservoir air dan slang uap Tangkai pemegang seterika Gambar Komponen Setrika Gambar Block Diagram Setrika Listrik 2. AC Split Gambar AC Split AC atau Air Conditioning merupakan mesin pendingin yang sistem kerjanya berdasarkan siklus refrigerasi kompresi uap. Dimana dalam siklus ini menggunakan refrigerant sebagai fluida kerja untuk mendinginkan sebuah ruangan. Siklus refrigerasi kompresi uap ini menggunakan empat komponen yang berperan penting dalam proses kerjanya, diantaranya yaitu kompressor, kondensor, katup ekspansi dan evaporator. Prinsip Kerja AC . Gambar Siklus Refrigerant Udara dari ruangan diserap evaporator untuk di alirkan menuju ke kompresor. Dikompresor refrigeran yang berupa gas dikompresi untuk dinaikkan tekanannya sehingga gas yang awalnya bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi dan temperatur yang tinggi. Refrigerant gas yang bertekanan tinggi ini kemudian dialirkan menuju ke kondensor untuk didinginkan dan diubah menjadi cairan yang bertekanan rendah. Refrigerant kemudian memasuki katub ekspansi, dimana tekanan refrigerant turun drastis ke tingkat yang lebih rendah dan temperatur yang lebih rendah. Refrigerant yang sudah berupa uap bertekanan rendah dan bertemperatur rendah ini kemudian memasuki evaporator untuk didistribusikan keruangan yang dikondisikan. Gambaran skematis siklus refrigerasi termasuk perubahan tekanannya Gambar Komponen-komponen utama pada AC Split 3. Kulkas Di zaman sekarang, lemari es atau kulkas sudah menjadi salah satu kebutuhan yang harus dimiliki setiap masyarakat modern. Kulkas berfungsi untuk menyimpan bahan makanan agar tetap awet dan tidak membusuk. Prinsip Kerja Kulkas Gambar Kulkas Cara kerja lemari es masih berhubungan erat dengan prinsip perpindahan kalor. Sistem kerjanya bermula dari kompresor yang berfungsi sebagai tenaga penggerak. Motor kompresor akan segera berputar dan memberi tekanan pada semua bahan pendingin saat telah dialiri oleh listrik. Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Dengan wujud seperti itu, maka akan mebuat refrigerant mengalir menuju kondensor. Nantinya itu akan disaring oleh filter yang ada. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan akan kembali menjadi bentuk cair, Refrigerant cair yang bertekanan tinggi akan terdorong dan akan menuju pipa kapiler. Dengan begitu refrigerant akan segera naik ke evaporator dikarenakan tekanan kapilaritas yang telah dimiliki oleh pipa kapiler itu sendiri. Ketika berada di dalam evaporator, refrigerant cair segera menguap dan wujudnya akan berubah kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang rendah. Sebab dari proses tersebut, maka udara yang berada di sekitar evaporator akan memiliki suhu rendah dan akhirnya terkondensasi menjadi bentuk cair. Pada kondisi yang berulang akan memungkinkan udara tersebut akan membeku dan akan menjadi butiran-butiran es. Hal tersebut terjadi pada benda ataupun air yang dengan sengaja diletakkan pada sekitar evaporator. Gambar komponen-komponen pada kulkas Bagian-Bagian Kulkas Secara umum, ada 9 bagian dan komponen utama dalam kulkas yang memiliki fungsi utama masing-masing. 1. Kompresor, merupakan komponen terpenting di dalam kulkas yang berfungsi memompa bahan pendingin ke seluruh bagian kulkas. 2. Kondensor, merupakan alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. 3. Filter saringan, berguna untuk menyaring kotoran yang mungkin terbawa masuk aliran pendingin setelah proses sirkulasi. 4. Evaporator, berfungsi menyerap panas dari benda yang dimasukkan ke dalam lemari es dan mendinginkannya. 5. Thermostat, berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis berdasarkan batasan suhu pada tiap komponen kulkas. 6. Heater, berfungsi mencarikan bunga es yang terdapat di dalam evapurator. 7. Fan Motor, berfungsi menghembuskan udara dingin dari evaporator ke seluruh rak dan mendorong udara melalui kondesor dan kompresor. 8. Overload Motor Protector, berfungsi melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi normal. 9. Bahan Pendingin Refrigerant, merupakan zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair, ataupun sebaliknya. Gambar diagram blok kulkas 4. Mesin Water Heater Gas Pemanas air menggunakan gas tanpa tangki penyimpan air yang dipasang di luarruangan. Prinsip kerja pemanas air gas  Ketika kran air dibuka saluran air panas maka mesin pemanas air secara otomatis akan menyala. Hal ini dikarenakan didalam mesin pemanas air tersebut terdapat Gambar Water Heater Gas   sensor yang mendeteksi ketika ada aliran air masuk sehingga secara otomatis akan menyalakan mesin pemanas air, akan tetapi air belum dipanaskan karena tungku dalam mesin pemanas air belum dinyalakan. tidak otomatis menyala Untuk menyalakan pemanas air, tekan tombol pengatur suhu tombol bulat besar kemudian atur suhu sesuai dengan keinginan hangat atau panas    Ketika tombol pengatur suhu ditekan sampai bunyi klik saluran gas elpiji 3 kg akan terbuka dan pemantik api baterai mulai berfungsi sehingga secara otomatis tungku didalam mesin pemanas air pun menyala untuk memanaskan air. Untuk mengatur asupan gas elpiji 3 kg, atur tuas yang berada dibawah tombol besar ke kiri atau ke kanan min atau max. Waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan air tidak lama, paling sekitar 4 atau 5 detik setelah itu air panas langsung bisa anda nikmati Komponen pada Water Heater Gas Gambar Komponen Water Heater Gas Gambar Diagram Blok Water Heater Gas 5. Dispenser Prinsip Kerja Mula-mula, air dari galon, yang bersuhu ruang masuk kedalam tangki pemanas. Karena suhunya berada dibawah suhu yang diatur oleh thermostat, maka thermostat akan berada pada posisi on. Arus listrik mengalir ke heater, dan mengubah energi listrik menjadi panas. Heater memanaskan air pada tangki pemanas secara terus menerus, selama suhu air didalam tangki pemanas, masih berada dibawah suhu yang diset pada thermostat. Saat suhu air mencapai shu yang diset pada thermostat, maka thermostat akan memutuskan arus yang mengalir ke heater. Saat suhu air pada tangki pemanas turun, karena panas pada air dalam tangki berpindah ke lingkungan, atau karena air panas dalam tangki diambil dan air dari galon masuk ke tangki pemanas, maka thermostat akan kembali berada pada posis onarus listrik kembali mengalir ke heater, dan memanaskan air yang berada dalam tangki pemanas. Dan siklus ini berulang terus menerus selama saklar power berada posisi on. Fungsi komponen penyusun Dispenser 1. Saklar on/off berfungsi untuk menyalakan Dispenser dan mematikan Dispenser 2. Thermostat 1 berfungsi untuk mengendalikan suhu air di dalam tangki air 3. Thermostat 2 berfungsi untuk mengendalikan suhu air di dalam tangki air 4. Saluran daya utama berfungsi sebagai penyalur daya dari sumber 5. Elemen pemanas berfungsi untuk memanaskan air 6. Saluran air panas berfungsi sebagai tempat menyalurkan air ke dalam tabung pemanas dan red water tap 7. Saluran air normal berfungsi sebagai tempat menyalurkan air ke dalam tabung pendingin atau blue water tap Gambar Komponen Dispenser 8. Pipa pembungan berfungsi sebagai tempat pembungan sisa air yang tidak terpakai

contoh aplikasi close loop