Jumat, 22 Juli 2011

Componen Control


Komponen kontrol

Pada umumnya alat-alat control yang lengkap dibentuk dari komponen-komponen dasar berikut :
  1. Transmitter
  2. Control Valve
  3. Controller
Setiap bagian tersebut diatas akan dibicarakan secara garis besar , disertai contoh contoh yang dipandang perlu untuk pemakaian dalam industri.

Transmitter.
Transmitter digunakan untuk mengubah suatu besaran fisis yang merupakan hasil pengukuran ( temperatur, tinggi kolom cairan  / level tangki, dsb ) . Selain itu transmitter juga diperlukan untuk mengubah sinyal agar sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan.
Dikenal ada beberapa macam transmitter :
1.      Pneumatic to Electronic Transmitter
2.      Electronic to Pneumatic Transmitter
3.      Pressure Transmitter
4.      Temperature Transmitter

Sinyal yang dihasilkan oleh transmitter  pada umumnya memiliki daerah  tertentu pula yaitu :
  1. Pneumatic                   :  3  -  15  psig (  0,2   -   1,0  kg/cm2 )
  2. Arus listrik                  :  4  -  20  mA
  3. Tegangan listrik           :  1  -  5  Vdc

Transmitter Pneumatic to Electronic ( P/I Transmitter )
Transmitter ini digunakan untuk mengubah sinyal pneumatic menjadi sinyal electronic. Pada umumnya terdiri dari dua tingkat yaitu :
  1. Tingkat pertama  : mengubah sinyal pneumatic menjadi posisi gaya.
  2. Tingkat kedua      : mengubah posisi atau gaya menjadi sinyal listrik.
Tingkat pertama umumnya merupakan transmitter tekanan seperti difragma , kapsul atau bellows. Tingkat kedua dapat berupa suatu potensiometer atau Linear Variable Differential Transformer    ( LVDT ).
Contoh Transmitter ini diperlihatkan pada gambar VI.2.1








        

            Gambar VI.2.1 Transmitter Pneumatic to Electronic ( P/I Transmitter )

Transmitter Electronic to Pneumatic ( I /P Transmitter )
Transmitter ini digunakan untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal pneumatic . Transmitter ini umumnya terdiri atas dua tingkat, yaitu :
  1. Tingkat pertama        : mengubah sinyal listrik menjadi gaya atau posisi.
  2. Tingkat kedua           :  mengubah gaya atau posisi menjadi sinyal pneumatic
Gambar VI.2.2  memperlihatkan skema sinyal listrik menjadi pneumatic (  I / P )









Gambar VI.2.2  Transmitter Electronic to Pneumatic (  I / P )

Transmitter Pneumatic ( Pressure Transmitter )
         Tekanan, baik itu tekanan , absolut, gauge, maupun beda tekakan ( differential pressure ) , walaupun merupakan sinyal pneumatic tidak dapat ditransmisikan atau digunakan secara langsung sebagai sinyal kontrol . Tekanan tersebut harus diubah dahulu menjadi sinyal pneumatic  3  -  15  psig atau   0,2  -  1,0  kg/cm2 dengan menggunakan transmitter sesuai dengan ketiga jenis tekanan yang diukur, yaitu tekanan absolut , tekanan gauge , tekanan differential











Gambar VI.2.3  Transmitter Pneumatic
Temperature Transmitter
Temperature Transmiiter digunakan untuk mengubah temperatur menjadi sinyal pneumatic atau sinyal listrik . Pada umumnya bila sensor temperatur yang digunakan menghasilkan tekanan seperti pada termometer bejana kapiler maka keluaran keluaran transmitter merupakan sinyal pneumatik. Ada juga temperature transmitter yang menggunakan sifat listrik sebagai sensornya.
Sesuai dengan keluaran transmitter , dikenal dua jenis transmitter temperture, yaitu :
1.Temperature Transmiter pneumatic
2.Temperature Transmitter Electronic


Temperature Transmitter Pneumatic.
Temperature transmitter Pneumatic digunakan untuk mengubah temperatur menjadi sinyal pneumatik  3  -  15  psi atau  0,2  -  1,0  kg/cm2 .Konsruksi dasarnya terdiri dari tiga bagian  seperti halnya pressure transmitter , hanya elemen sensornya adalah termometer bejana kapiler yang dihubungkan kesuatu diafragma. Skema transmitter jenis ini diperlihatkan pada gambar VI.2.4.1.
                                Gambar VI.2.4.1  Transmitter Temperatur Pneumatik

Temperature Transmitter Electronic.
Temperature Transmitter Electronic digunakan untuk mengubah besaran temperatur menjadi sinyal listrik berupa arus listrik sebesar  4  -  20  mA atau tegangan  1  -  5  Vdc. Dikenal dua jenis sensor yang digunakan pada transmitter ini, yaitu :
  1. Sensor yang menghasilkan perubahan tegangan listrik yaitu  termokopel.
  2. Sensor yang menghasilkan perubahan tahanan listrik, yaitu termometer tahanan dan termistor.
 
         Gambar VI.2.4.2 Transmitter Termokopel
  1. = amplifier diferential.
  2. = termokopel.
  3. = keluaran ( output )
  4. = zero adjasment.
  5. = span adjasment.


Control Valve.
         Control Valve banyak digunakan dalam industri, baik yang dioperasikan secara manual maupun otomatis. Kebanyakan pengaturan proses dilakukan dengan pengaturan masukan proses dengan cara membuka atau menutup control valve.Sinyal untuk membuka dan menutup control valve tersebut berasal dari Controller , oleh karena itu control valve sering disebut sebagai Final Control Elemen.
          
                    Gambar VI.3.   Control Valve
Penggerak Pneumatik ( Pneumatic Actuator )
         Actuator yang menggunakan udara untuk membuka atau menutup  pada control valve dengan pertolongan suatu diafragma atau piston disebut actuator pneumatic. Gerakan dari diafragma atau piston ini mengakibatkan perubahan pembukaan control valve sesuai dengan besarnya tekanan udara yang diberikan.
Untuk mengembalikan pada pembukaan awal , digunakan pegas yang memberikan gaya berlawanan dengan gaya yang dihasilkan oleh diafragma atau piston.
Berdasarkan cara membuka dan menutup dikenal dua jenis action cotrol valve yaitu air to open    ( ATO ) , dan air to close ( ATC ). Pada  jenis ATO control valve akan mengarah membuka apabila sinyal atau tekanan udara yang masuk ke actuator ditambah .                                         Dan sebaliknya apabila tekanan udara yang masuk ke actuator dikuangi maka control valve akan mengarah menutup karena ada gaya dari spring.
Pada  jenis ATC , control valve akan mengarah menutup apabila sinyal udara yang masuk ke actuator ditambah.tekannanya.Dan sebaliknya apabila tekanan udara yang masuk ke actuator dikurangi maka control valve akan mengarah membuka.  
Pada umumnya sinyal yang masuk ke control valve itu berasal dari keluaran ( sinyal output dari controller ), yang sinyal standartnya adalah kecil yaitu : 3  -  15 psi atau  0.2  -  1.0  kg/cm2 , dan 4  -  20 mA , sedangkan udara yang dibutuhkan untuk membuka dan menutup control valve melalui actuator sesuai dengan  kekuatan spring range  actuator . Untuk itu perlu dipasang valve positioner
Ada dua jenis valve positioner yaitu :
  1.  Jenis Sliding
  2. Jenis  Rotary

 Electric Actuator.
         Actuator yang menggunakan sinyal listrik untuk membuka dan menutup disebut Electric Actuator . Pada dasarnya ada dua macam electrik actuator yaitu :
  1. Actuator yang digerakan oleh kumparan.
  2. Actuator yang digerakan oleh motor.
  Actuator yang digerakan kumparan terutama digunakan untuk pengaturan jenis on- off ( dua posisis saja ). Sedang yang digerakan motor dapat digunakan jenis on- off maupun multi posisi, floating ( mengambang ) maupun proporsional.

Controller.
         Dalam suatu sistem pengaturan atau controller merupakan bagian yang penting karena dari controller inilah dihasilkan sinyal – sinyal yang mengendalikan proses.
Berdasarkan besaran fisik yang berkaitan dengan sinyal controller dikenal tiga jenis pengaturan yaitu :
1.      pengaturan pneumatik
2.      pengaturan hidraulik
3.      pengaturan elektronik
Beberapa jenis controller yang biasa digunakan antara lain yaitu :
1.      Controller Pneumatic
2.      Controller Electronic
3.      Controller Hidraulyc

Controller Pneumatic
       Pada controller pneumatik, ada yang bekerja menggunakan prinsip :
Ø  keseimbangan posisi,( movement balance )
Ø  keseimbangan gaya ( force balance ).
















Gambar VI.4.1. Block diagram Controller model 130



                   Pada gambar VI.4.1.1 adalah contoh dari Pneumati Controller



Gambar VI.4.1 Pneumatic Controller M-130 


Gambar VI.4.1.1 Block diagram Controller model 130
 
1.      Set point
adalah harga besaran proses yang di inginkan.  Dengan mengatur Set control knob secara langsung kita dapat menaikkan atau menurunkan pointer set point pada controller sesuai dengan harga yang kita inginkan . . Set point terdiri dari dua jenis yaitu local set point dan Remote set point.  local set point diatur secara menual dengan cara mengatur set control knob Sedangkan remote set point mendapat signal dari luar ( remote setpoint signal ).











Gambar Cotriller Electronic Foxboro 761 Series.

at