Kajian I

Definisi

Sebelum revolusi industri dan kemajuan mesin uap, maka produk-produk kebanyakan dihasilkan dengan tenaga kerja manual. Karen mesin-mesin dan ekuipmen untuk memproduksi produk-produk belum atau tidak  digunakan maka tidak  memerlukan pengontrolan proses baik itu manual atau secara otomatis.

Namun dengan adanya kemajuan revolusi industri, produk-produk diproduksi secara masal oleh pabrik-pabrik yang besar. Mesin dan ekupmen mulai digunakan untuk menghasilkan produk-produk tersebut dan kenyataannya perlu kontrol proses dan ekuipemen otomatis. Ditemukan bahwa produk-produk yang diproses dengan alat kontrol otomatis kecepatan produksinya lebih cepat dan berkualitas tinggi dibandingkan produk-produk yang diproduksi oleh tenaga kerja orang. Biaya produksi juga menurun dibanding oleh tenaga kerja orang.

Alat kontrol proses otomatis berkembang dengan kecepatan ekponensiel. Pertama alat kontrol mekanik, kemudian pneumatik, elektronik dan pada masa kini adalah sistem kontrol digital, semua ini akibat biaya produksi lebih murah, lebih produktif, dan hasil lebih berkualitas.

Terminologi Umum

Kontrol Manual

Kontrol manual adalah bentuk kontrol termurni, sederhana dalam menseting input keproses pada nilai yang dinginkan  dan memungkinkan proses menjadi stabil. Sebagai contoh, kita membuka valve untuk menyuplai uap ke heat exchanger sebesar 50% bukaan. Temperatur heat exchanger akan naik sampai stabil pada nilai tertentu yang diinginkan.  Jika temperatur sangat tinggi kita harus menutup valve sedikit-sedikit sampai pada nilai temperatur yang diinginkan dicapai. Sebaliknya, bila temperatursangat rendah kita harus membuka valve sedikit-sedikit sampai pada nilai temperatur yang diinginkan dicapai. Pada banyak proses metode kontrol ini dapat dilaksanakan tetapi perlu waktu dan kesabaran.

Pada kontrol manual ini tidak ada feedback. Dengan kata lain tidak ada pengukuran temperatur pada heat exchanger  dan kemudian membandingkannya dengan  nilai set point yang diinginkan dengan menggunakan suatu instrumen. Tipe kontrol ini disebut pengontrolan open loop. Dengan pengontrolan open loop atau pengontrolan secara manual berarti tidak ada feedback.

Lihat Gambar 1 adalah diagram atau arsitektur kontrol open loop dengan mode manual. Lup kontrol yang digambar dalam bentuk diagram blok. Perlu diketahui bahwa sinyal pengukuran adalah terbuka atau tidak dihubungkan ke kontroler, maka pada lup ini tidak ada feedback.

Gambar 1: Kontrol Lup Terbuka (Open) atau Kontrol Manual

Kontrol Otomatis

Kontrol otomatis atau control lup tertutup (closed loop) ini berarti bahwa operator proses membantu sebagai instrument pada lup pengontrolan, yang diperlukan untuk mengatur final control element (contoh, valve) agar mempertahankan proses pada nilai yang dinginkan.

Kontrol otomatis hanya dapat diimplementasikan jika semua instrumen yang diperlukan untuk lup pengontrolan tersedia  semua seperti pada gambar dibawah. Hal ini akan diterangkan secara mendetail pada akhir bab ini.

Elemen-elemen instrumen tersebut adalah sebagai berikut :

  • Sebuah transmitter yang berguna untuk mengukur nilai proses.
  • Sebuah kontroler yang berfungsi untuk menbandingkan nilai proses terhadap nilai yang diinginkan dan kemudian akan menghitung sinyal manipulated variable yang diperlukan.
  • Sebuah final control element untuk mengatur input manipulated variable.
  • Sebuah media transmisi sehingga memungkinkan semua unit-unit elemen tersebut untuk mengkomunikasikan (relay atau mengirim pesan dari suatu tempat ketempat yang lain) informasi.
  • Dan tentu sebuah prosesnya itu sendiri.

Elemen-elemen tersebut merupakan elemen dari lup pengontrolan dasar atau basik dan elemen-elemen tersebut harus dapat berkomunikasi antar alemen yang satu dengan elemen yang lain secara otomatis. Jika elemen yang satu bisa berkomunikasi dengan elemen yang lain didalam lup pengontrolan ini maka sesungguhnya hal ini disebut  ”feedback control loop”atau ” lup pengontrolan umpan balik”. Disebut lup pengontrolan umpan balik karena nilai proses selalu diumpan balikkan ke kontroler untuk dibandingkan secara terus menerus terhadap set point atau pada nilai yang diinginkan dan pengaturan final control elemen yang berhubungan dengan hasil perbandingan tesebut.

Lihat Gambar 2 dibawah tenang diagram atau arsitektur lup pengontrolan yang beroperasi dengan mode otomatis. Lup kontrol berupa gambar diagram blok. Catatan bahwa, sinyal pengukuran dihubungkan ke kontroler. Hal ini berarti umpan balik atau feedback dalam lup ini dan lup ini adalah closed loop.

Gambar 2: Pengontrolan Lup Tertutup atau Kontrol Otomatis

Aplikasi Kontrol Otomatis

Aplikasi kontrol otomatis tidak pernah berakhir, namun ada satu pernyataan bahwa kontrol otomatis secara umum dapat digunakan untuk semua aplikasi. Ada suatu pernyataan bahwa sebuah pengontrolan proses yang presisi diperlukan untuk menghasilkan produk dengan kualitas tinggi secara konsisten, maka kontrol proses otomatis diperlukan. Kelebihan kontrol otomatis ialah produk yang dihasilkan berkualitas tinggi dengan biaya produksi semurah mungkin. Jika diimplementasikan secara benar, maka kontrol otomatis akan berhasil mencapai tujuannya.

About these ads