MENGENAL PENGATURAN RESPON PID LOOPS PADA INSTRUMENT CONTROL

Menentukan Nilai PID pada sistem Instrument untuk Pengaturan Respon, ketika, keakuratan PID suatu sistem automatis

PID Loops

Artikel kali ini, kita akan coba memeriksa tentang bagaimana suatu indera atau sistem rangkaian Instrumen automatis (Loops) agar bisa bekerja secara maksimal sesuai menggunakan target yg kita inginkan.

Pentingnya menentukan nilai PID dalam Instrument automatis

• Controller
  

Adalah suatu alat yg mendapat frekuwensi dari Transmitter serta menerangkan output dari pengukuran transmitter (Temperature Transmitter,Pressure/tekanan, Level, dll).

• Transmitter
  

Adalah suatu alat yg mengukur suatu nilai keadaan eksklusif serta mengirimkan nilai tadi ke alat Controller.
Ada beberapa jenis Transmitter , antara lain :

1. Temperature transmitter,RTD,Thermo couple (buat mengukur suhu/temperature)
2. Pressure Transmitter (buat mengukur tekanan)
3. Level Transmitter (buat mengukur tinggi/rendah misalnya mengukur tinggi/rendah air pada tangki)
4. Flow meter Transmitter (buat mengukur genre/debit)

• Control Valve (CV)
  

Adalah suatu alat yg bekerja atas perintah menurut sinyal yg dikirimkan oleh Controller , beberapa model controller (Control Valve, Motor, Inverter merubah kecepatan putaran, sistem pemanas listrik, dll)

• Process Value (PV)
  

Adalah nilai sebenarnya yg terjadi pada suatu Proses

• Set Point Value (SV)
  

Adalah suatu nilai Target yang kita inginkan.

Suatu model proses (Loops) :
Jika kita mempunyai tangki air, dan menginginkan agar air didalam tangki memiliki ketinggian atau level yg tetap sinkron keinginan kita, dan menginginkan pula suhu air pada tangki permanen dalam suhu tertentu menggunakan sistem pemanas listrik.
Kita membutuhkan indera-alat sebagai berikut :

1. Tangki air (berukuran sesuai kebutuhan)
2. Pemanas air (Automatis sinkron kebutuhan)
3. Sumber air
4. Control Valve (Valve/keran yg bekerja secara auto analog)

Prinsip kerja :

• Level Transmitter mengukur tinggi/rendah air pada tangki serta mengirimkan nilai pengukuran ke controller
• Controller mendapat frekuwensi yang dikirimkan Level Transmitter dan memberikan perintah ke Control valve (Kran auto)
• Temperature Transmitter mengukur suhu air pada Tangki dan mengirimkan nilai pengukuran ke controller
• Controller mendapat sinyal yg dikirimkan Temperature transmitter serta menaruh perintah ke automatis pemanas
• Control valve (Kran Auto) akan terbuka dan air mengalir ke dalam tangki apabila hasil pengukuran Level transmitter yang dibaca controller lebih rendah dari nilai level yg kita inginkan (Set Point Value) serta akan tertutup apabila level yg diinginkan tercapai, begitu seterusnya sehingga level air pada tangki tetap berada pada level yg kita inginkan
• Automatis Pemanas listrik akan diperintahkan oleh Controller buat mengirimkan nilai listrik aporisma ke Heater/pemanas bila nilai suhu yg diukur sang Temperature Transmitter berada dibawah nilai set point Value (SP) agar pemanas memanaskan air secara aporisma, sehabis suhu air mencapai panas yg kita inginkan secara perlahan Automatis pemanas akan menurunkan supply listrik ke heater/pemanas sehingga proses pemanasan menurun agar suhu air dalam tangki tetap misalnya yang diinginkan, begitu seterusnya.

Penggunaan serta pelaksanaan yang kita inginkan sangat majemuk, sesuai menggunakan kebutuhan kita pada lapangan, model proses diatas hanya salah satu diantaranya.

Berbagai gangguan dalam PID

Pada waktu proses automatis berjalan, masih ada beberapa hambatan lain antara lain :

• Respon indera (Control Valve,Auto pemanas) terlambat atau terlalu cepat terbuka/tertutup, sehingga Level air dalam tangki melebihi/kurang menurut yg kita inginkan.

• Alat Control valve,auto pemanas terlalu seringkali bekerja terbuka/tertutup sebagai akibatnya fluktuasi terlalu seringkali serta bisa membuahkan terhadap menurunnya umur alat atau goncangan nir stabil pada air pada tangki.

• Dan aneka macam gangguan lainnya.

Oleh karena itu, pada alat-indera Controller serta Transmitter dalam suatu sistem proses Automatis memiliki nilai-nilai keakuratan, respon, saat respon, langkah/jeda respon, dan lainnya.
Dan pengaturan inilah yang perlu kita atur supaya memiliki ekuilibrium yang baik. Nilai ini yg dianggap PID.
PID adalah singkatan berdasarkan :

• P (Proportional/Gain)
  

Proportional atau Gain adalah besaran nilai (%) yg menentukan perubahan nilai input ke indera control valve sesuai menggunakan selisih nilai (Error) proses value dengan set point value.
Besar kecilnya nilai Proportional menghipnotis seberapa akbar (%) respon indera control valve akan terpengaruh sang disparitas nilai proses menggunakan nilai set point.

• I (Integral Time)
  

Integral Time adalah besaran nilai (Action perdetik) yang menetukan seberapa cepat perubahan nilai Control valve terbuka/tertutup sesuai menggunakan nilai selisih (Error) nilai proses dengan nilai set point.
Atau dengan kata lain seberapa cepat atau lambat waktu kerja respon dari indera terhadap perubahan nilai proses.

• D (Derivative)
  

Derivative merupakan besaran nilai saat (Action/action/dtk) antara respon demi respon atas perubahan selisih nilai (Error) antara nilai proses dan nilai set point.
Dengan kata lain Derivative merupakan nilai waktu yang diperlukan atas respon demi respon berkelanjutan alat control valve atas selisih perubahan nilai proses menggunakan nilai setpoint

Nilai ERROR = Nilai setpoint (SP) – Nilai Proses (PV)

Pengaturan nilai-nilai PID disebut juga PID Tuning, pada beberapa alat controller terbaru memang telah terdapat yg dilengkapi sistem Auto Tuning.
PID auto tuning akan bekerja secara automatis controller mencari nilai terbaik terhadap PID sebagai akibatnya sistem automatis berjalan secara harmonis dan seimbang.
Namun sistem Auto tuning ini tidak masih ada dalam semua Controller, maka kita wajib mengatur nilai PID secara manual sinkron kebutuhan proses automatis yg kita inginkan.
Proses automatis bisa digambarkan seperti gambar dibawah ini :

• Process Value (PV)
  

PV merupakan gelombang naik turun menurut nilai proses yg terjadi

• Output (Control Valve)
  

Output merupakan gelombang naik turun berdasarkan kerja alat control valve

• Setpoint (SV)
  

SV merupakan Nilai atau sasaran kondisi gelombang tetap yang kita inginkan.
Dari kedua gambar diatas bisa kita simpulkan, bahwa :
Pada gambar pertama, fluktuasi gelombang sangat tinggi, sehingga proses kerja automatis sangat fluktuatif yang bisa menyebabkan sistem automatis bekerja terlalu sering dan berdampak jelek terhadap alat-alat dan proses yg kita inginkan.
Pada gambar ke 2 menerangkan sistem automatis yg baik, dan dapat mencapai output yang kita inginkan tanpa terlalu seringkali terjadi perubahan-perubahan nilai, hal ini ditentukan sang seberapa baik kita memilih nilai PID LOOPS sistem automatis.
Semoga Artikel ini dapat menaruh manfaat serta ilmu pengetahuan bagi kita semua, dan dapat kita kembangkan dalam kehidupan kita sehari-hari.
CARA FLEXI
(Dikutip dari aneka macam asal)