Skip to content


Kontrol PID untuk Proses Industri

mybook25

Tak dapat dipungkiri, sampai saat ini kontrol PID (Proporsional Integral Derivative) merupakan satu-satunya strategi yang paling banyak diadopsi pada pengontrolan variabel proses di industri. Berdasarkan survey, dijumpai kenyataan bahwa 97% industri yang bergerak dalam bidang proses (seperti industri kimia, pulp, makanan, minyak dan gas) menggunakan PID sebagai komponen utama dalam pengontrolannya (sumber: Honeywell, 2000).

Kepopuleran PID sebagai komponen kontrol proses dilatarbelakangi terutama oleh kesederhanaan struktur, serta kemudahan dalam melakukan tuning parameter kontrolnya. Pada tingkat pengoperasian, seorang operator tidak dituntut untuk menguasai pengetahuan matematika yang relative rumit, melainkan hanya dibutuhkan pengalaman lapangan saja.

Selain sederhana, kepopuleran PID disebabkan juga oleh alasan histories. Dalam hal ini, PID telah diterapkan di industri secara luas jauh sebelum era digital berkembang, yaitu dimulai sekitar tahun 1930-an, dimana saat itu strategi kontrol PID diimplementasikan dengan menggunakan rangkaian elektronika analog, bahkan banyak diantaranya direalisasikan dengan menggunakan komponen mekanis dan pneumatis murni.

Seiring dengan perkembangan teknologi digital dan solid state, dewasa ini produk PID komersil muncul di pasaran dalam beragam model dan bentuk, yaitu dari sekedar modul jenis special purpose process controller (seperti Temperature Controler, Pressure Controller, dan sebagainya) sampai modul kontrol jenis general purpose process controller atau yang lebih dikenal dengan nama DCS (Distributed Control System). Bahkan perkembangan terakhir, modul PID ini juga umum dijumpai dalam bentuk modul independen pada sistem PLC (Programmable Logic Controller)

Disamping memiliki berbagai kemampuan standar, Produk PID komersil tersebut biasanya telah dilengkapi dengan berbagai fitur pendukung operasi kontrol lainnya seperti kemampuan untuk melakukan operasi adaptasi, tuning secara otomatis (Autotuning), dan penjadwalan penguat (gain scheduling).

Walaupun peranannya begitu besar dalam menentukan keberhasilan operasi pada proses industri, tetapi sangat disayangkan sampai saat ini masih jarang buku berbahasa indonesia yang secara khusus membahas kontrol PID dan implementasinya pada kontrol proses industri.

Terkait dengan hal diatas, maka penulis memberanikan diri untuk mengisi kekosongan jenis buku tersebut. Sasaran pembaca yang ingin dituju adalah mahasiswa Teknik, terutama mahasiswa Teknik Kimia, Fisika dan Elektro serta para praktisi dan personel lapangan yang bekerja dalam bidang industri proses.

Sebagai sebuah buku teks kontrol, Materi pada buku ini dirancang se-sistematis mungkin sedemikian sehingga pembaca dapat mempelajarinya secara mandiri tanpa perlu bimbingan dari dosen atau instruktur.

Tanpa mengabaikan aspek teori yang dirasa penting dan relevan dengan materi utama yang dibahas, buku ini lebih menitikberatkan segi praktis di lapangan. Bagi pembaca (terutama mahasiswa) yang tidak dapat mengakses pengontrolan sebuah proses nyata secara langsung, maka pembaca disarankan untuk menggunakan perangkat simulasi komputer untuk mempraktekan beberapa materi yang disajikan dalam buku ini.

Buku ini terdiri dari lima bab dan dua buah lampiran penting yang disusun secara sistematis:

Pada Bab 1, akan dibahas dua jenis model proses yang umum dijumpai di industri : model Self Regulating Process dan Non Self Regulating Process. Pembahasan kedua jenis proses tersebut diberikan dalam bentuk kasus-kasus nyata yang dapat ditemukan di lapangan serta hasil-hasil simulasi model matematisnya dengan Simulink. Materi ini terlebih dulu disajikan mengingat, pengetahuan model proses merupakan salah satu kunci keberhasilan dalam melakukan tuning parameter PID yang tepat untuk proses yang akan atau sedang dikontrol.

Berbekal pengetahuan model proses, dalam Bab 2 akan dibahas berbagai struktur atau algoritma PID untuk proses industri. Agar pembaca mendapat gambaran yang luas tentang berbagai jenis dan tipe PID yang beredar di lapangan, maka struktur PID yang dibahas secara umum mengacu pada struktur PID yang dapat dijumpai dalam modul-modul PID komersil.

Selain membahas struktur kontrol PID, pada Bab 2 disajikan pula berbagai metode tuning empiris berdasarkan percobaan sederhana yang dikenal dengan nama Bump Test Experiment.

Selain kemampuan-kemampuan standar, modul PID komersil dewasa ini umumnya telah dilengkapi juga dengan berbagai fitur pendukung seperti fasilitas Autotuning dan Gain Scheduling. Untuk kedua kemampuan tersebut, prinsip kerjanya akan dibahas secara detail pada Bab 3.

Materi lanjutan dari kontrol proses seperti skema Cascade Control, feedfoward-feedback control, dan Ratio control akan disajikan pada Bab 4. Skema-skema kontrol yang sifatnya multiloop tersebut digunakan terutama untuk pengontrolan proses yang memiliki parameter dinamis yang sangat dominan.

Karena modul PID komersil yang beredar sekarang ini didominasi oleh modul digital, maka penting bagi pembaca untuk mengetahui struktur PID dalam bentuk digital-nya. Materi tentang PID digital tersebut dapat dijumpai pada Bab 5 yang juga merupakan bab terakhir dari buku ini.

Bagi pembaca yang berniat merealisasikan skema kontrol PID yang nantinya akan diimplementasikan secara real time dalam sistem komputer atau sistem microcontroller, bab 5 dapat dijadikan rujukan karena dalam bab ini dibahas pula realisasi PID digital dalam bentuk algoritma komputer dengan menggunakan bahasa C sebagai bahasa pemrogramannya. Bahasa C dipilih mengingat dewasa ini banyak microcontroller telah mendukung penggunaan bahasa tersebut.

Agar mendapatkan hasil yang optimal dari buku ini, maka pembaca diharapkan memiliki dasar pengetahuan tentang teori kalkulus dan konsep fungsi alih (khusus yang belum pernah mendapatkan materi fungsi alih, pembaca secara cepat dapat merujuk pada lampiran 1).

Selain itu, karena proses industri serta kontrol PID itu sendiri memiliki model matematis dinamis yang secara intuitive prilakunya relative sukar dipahami. Maka pembaca disarankan menggunakan perangkat lunak komputer untuk mensimulasikan skema-skema kontrol yang dibahas dalam keseluruhan buku ini. Salah satu perangkat lunak yang mudah serta telah luas penggunaannya adalah Matlab Simulink (Pengenalan Matlab Simulink dapat ditemukan pada lampiran 2)

deskripsi buku pid.pdf

Share and Enjoy:
  • Print
  • Digg
  • Sphinn
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Mixx
  • Google Bookmarks
  • Blogplay

0 Responses

Stay in touch with the conversation, subscribe to the RSS feed for comments on this post.



Some HTML is OK

or, reply to this post via trackback.

*

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.

Comments links could be nofollow free.


Improve the web with Nofollow Reciprocity.