MENGENAL PENGATURAN RESPON PID LOOPS PADA INSTRUMENT CONTROL

Menentukan Nilai PID dalam sistem Instrument buat Pengaturan Respon, ketika, keakuratan PID suatu sistem automatis

PID Loops

Artikel kali ini, kita akan coba menilik tentang bagaimana suatu alat atau sistem rangkaian Instrumen automatis (Loops) agar dapat bekerja secara aporisma sesuai dengan target yg kita inginkan.

Pentingnya memilih nilai PID pada Instrument automatis

• Controller
  

Adalah suatu alat yg mendapat frekuwensi berdasarkan Transmitter serta memberitahuakn hasil menurut pengukuran transmitter (Temperature Transmitter,Pressure/tekanan, Level, dll).

• Transmitter
  

Adalah suatu alat yang mengukur suatu nilai keadaan eksklusif serta mengirimkan nilai tadi ke alat Controller.
Ada beberapa jenis Transmitter , diantaranya :

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

• Control Valve (CV)
  

Adalah suatu indera yang bekerja atas perintah dari frekuwensi 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 dalam suatu Proses

• Set Point Value (SV)
  

Adalah suatu nilai Target yg kita inginkan.

Suatu model proses (Loops) :
Jika kita memiliki tangki air, serta menginginkan agar air didalam tangki memiliki ketinggian atau level yg tetap sesuai hasrat kita, dan menginginkan juga suhu air dalam tangki tetap pada suhu eksklusif menggunakan sistem pemanas listrik.
Kita membutuhkan indera-alat menjadi berikut :

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

Prinsip kerja :

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

Penggunaan serta pelaksanaan yg kita inginkan sangat beragam, sinkron menggunakan kebutuhan kita di lapangan, contoh proses diatas hanya salah satu antara lain.

Berbagai gangguan pada PID

Pada saat proses automatis berjalan, masih ada beberapa kendala lain antara lain :

• Respon alat (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 tak jarang bekerja terbuka/tertutup sebagai akibatnya fluktuasi terlalu sering serta bisa menjadikan terhadap menurunnya umur alat atau goncangan tidak stabil pada air dalam tangki.

• Dan banyak sekali gangguan lainnya.

Oleh karenanya, pada alat-alat Controller dan Transmitter dalam suatu sistem proses Automatis mempunyai nilai-nilai keakuratan, respon, saat respon, langkah/jarak respon, serta lainnya.
Dan pengaturan inilah yg perlu kita atur supaya mempunyai keseimbangan yang baik. Nilai ini yg diklaim PID.
PID adalah singkatan berdasarkan :

• P (Proportional/Gain)
  

Proportional atau Gain merupakan besaran nilai (%) yang menentukan perubahan nilai input ke alat control valve sesuai dengan selisih nilai (Error) proses value dengan set point value.
Besar kecilnya nilai Proportional mensugesti seberapa akbar (%) respon alat control valve akan terpengaruh oleh perbedaan nilai proses dengan nilai set point.

• I (Integral Time)
  

Integral Time merupakan besaran nilai (Action perdetik) yg menetukan seberapa cepat perubahan nilai Control valve terbuka/tertutup sinkron dengan nilai selisih (Error) nilai proses menggunakan nilai set point.
Atau menggunakan kata lain seberapa cepat atau lambat ketika kerja respon dari alat terhadap perubahan nilai proses.

• D (Derivative)
  

Derivative adalah besaran nilai ketika (Action/action/dtk) antara respon demi respon atas perubahan selisih nilai (Error) antara nilai proses serta nilai set point.
Dengan kata lain Derivative merupakan nilai saat yg diharapkan 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 indera controller terbaru memang sudah terdapat yang dilengkapi sistem Auto Tuning.
PID auto tuning akan bekerja secara automatis controller mencari nilai terbaik terhadap PID sehingga sistem automatis berjalan secara serasi dan seimbang.
Namun sistem Auto tuning ini tidak masih ada dalam seluruh Controller, maka kita wajib mengatur nilai PID secara manual sesuai kebutuhan proses automatis yg kita inginkan.
Proses automatis sanggup digambarkan seperti gambar dibawah ini :

• Process Value (PV)
  

PV adalah gelombang naik turun dari nilai proses yg terjadi

• Output (Control Valve)
  

Output merupakan gelombang naik turun dari kerja indera control valve

• Setpoint (SV)
  

SV adalah Nilai atau target kondisi gelombang permanen yang kita inginkan.
Dari ke 2 gambar diatas dapat kita simpulkan, bahwa :
Pada gambar pertama, fluktuasi gelombang sangat tinggi, sebagai akibatnya proses kerja automatis sangat fluktuatif yg dapat mengakibatkan sistem automatis bekerja terlalu acapkali serta berdampak buruk terhadap alat-indera serta proses yg kita inginkan.
Pada gambar kedua menerangkan sistem automatis yang baik, dan dapat mencapai hasil yang kita inginkan tanpa terlalu tak jarang terjadi perubahan-perubahan nilai, hal ini ditentukan oleh seberapa baik kita menentukan nilai PID LOOPS sistem automatis.
Semoga Artikel ini dapat menaruh manfaat serta ilmu pengetahuan bagi kita semua, dan bisa kita kembangkan dalam kehidupan kita sehari-hari.
CARA FLEXI
(Dikutip berdasarkan berbagai asal)