Loop Kontrol dalam Sistem Kontrol Industri

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

20 Maret 2024, 10.15

Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Electromechanicaltimer.JPG

Sebuah loop kontrol adalah unit dasar dari sistem kontrol secara umum dan sistem kontrol industri secara khusus. Loop kontrol terdiri dari sensor proses, fungsi pengontrol, dan elemen kontrol akhir (EKA) yang mengontrol proses untuk menyesuaikan nilai variabel proses yang diukur (PV) agar sama dengan nilai titik set (SP) yang diinginkan secara otomatis.

Ada dua kelas umum dari loop kontrol: loop terbuka dan loop tertutup. Dalam sistem kontrol loop terbuka, tindakan kontrol dari pengontrol tidak bergantung pada variabel proses. Contoh dari ini adalah boiler pemanas sentral yang dikontrol hanya oleh pengatur waktu. Tindakan kontrol adalah menghidupkan atau mematikan boiler. Variabel proses adalah suhu bangunan. Pengontrol ini mengoperasikan sistem pemanasan untuk waktu konstan tanpa memperhatikan suhu bangunan. Dalam sistem kontrol loop tertutup, tindakan kontrol dari pengontrol bergantung pada variabel proses yang diinginkan dan aktual. Dalam analogi boiler, ini akan menggunakan termostat untuk memantau suhu bangunan, dan memberi umpan balik sinyal untuk memastikan output pengontrol mempertahankan suhu bangunan mendekati yang diatur pada termostat. Pengontrol loop tertutup memiliki loop umpan balik yang memastikan pengontrol memberikan tindakan kontrol untuk mengontrol variabel proses pada nilai yang sama dengan titik set. Oleh karena itu, pengontrol loop tertutup juga disebut sebagai

Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Loop Tertutup

 

Sistem kontrol diklasifikasikan ke dalam dua jenis utama: kontrol loop terbuka (juga dikenal sebagai umpan maju) dan kontrol loop tertutup (juga dikenal sebagai umpan balik). Dalam kontrol loop terbuka, tindakan pengontrol tidak dipengaruhi oleh output proses. Contohnya adalah boiler pemanas sentral yang dikendalikan oleh pengatur waktu, di mana panas diterapkan untuk durasi yang tetap terlepas dari suhu bangunan. Di sini, tindakan kontrol (boiler hidup/mati) tidak disesuaikan berdasarkan suhu bangunan, oleh karena itu tidak memiliki kontrol langsung terhadapnya.

Sebaliknya, kontrol loop tertutup menyesuaikan tindakan kontrol berdasarkan output proses. Misalnya, dalam sistem pemanas dengan termostat yang memantau suhu gedung, pengontrol memastikan suhu gedung sesuai dengan titik setel pada termostat dengan menyesuaikan pemanasan. Pengontrol loop tertutup menggabungkan loop umpan balik untuk mempertahankan output proses pada tingkat yang diinginkan, oleh karena itu mereka juga disebut sebagai pengontrol umpan balik.

British Standard Institution mendefinisikan sistem kontrol loop tertutup sebagai sistem yang memiliki umpan balik pemantauan, di mana sinyal deviasi dari umpan balik ini digunakan untuk mengatur tindakan elemen kontrol akhir untuk meminimalkan deviasi.

Contoh yang menggambarkan hal ini adalah sistem cruise control mobil, yang mempertahankan kecepatan konstan yang ditetapkan oleh pengemudi. Dalam sistem loop terbuka, cruise control hanya mengunci posisi throttle, yang menyebabkan variasi kecepatan pada medan yang tidak rata. Sebaliknya, cruise control loop tertutup secara terus menerus membandingkan kecepatan aktual dengan kecepatan yang diinginkan, menyesuaikan throttle untuk meminimalkan deviasi dan mempertahankan kecepatan yang diinginkan.

Singkatnya, sistem kontrol loop tertutup memanfaatkan umpan balik untuk terus menyesuaikan tindakan kontrol, memastikan output sistem tetap sesuai dengan referensi yang diinginkan, sementara kontrol loop terbuka tidak memiliki mekanisme umpan balik ini.

Aplikasi Diagram Lingkaran Kontrol

Diagram yang disediakan mengilustrasikan loop kontrol yang terdiri dari satu input Variabel Proses (PV), fungsi kontrol, dan Output Kontrol (CO), yang mengatur tindakan Elemen Kontrol Akhir (FCE) untuk menyesuaikan nilai Variabel yang Dimanipulasi ( MV). Meskipun diagram menggambarkan loop kontrol aliran, diagram juga dapat mewakili parameter lain seperti level, suhu, atau parameter proses apa pun yang memerlukan pengaturan.

Dalam skenario ini, fungsi kontrol, yang direpresentasikan sebagai tipe perantara seperti pengontrol PID, dapat menghasilkan rentang sinyal keluaran dari 0-100%, sehingga memungkinkan modulasi kontinu daripada kontrol hidup/mati sederhana.

Meskipun dalam hal ini, PV dan MV identik karena keduanya dipasang secara seri di dalam pipa, dalam pengaturan yang berbeda, PV dapat mewakili variabel seperti ketinggian tangki, sedangkan MV akan mengatur aliran ke dalam tangki.

Fungsi pengontrol dapat berupa pengontrol diskrit atau blok fungsi dalam sistem kontrol terkomputerisasi, seperti Sistem Kontrol Terdistribusi (DCS) atau Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram (PLC). Terlepas dari implementasinya, diagram loop kendali berfungsi sebagai sarana yang mudah dan efektif untuk menggambarkan interaksi antara fungsi kendali dan pembangkit. Biasanya, pada level kendali proses, loop kendali disimbolkan menggunakan singkatan standar dalam Piping and Instrumentation Diagram (P&ID), yang secara komprehensif menggambarkan seluruh elemen pengukuran dan kendali proses berdasarkan diagram alir proses.

Pada tingkat rinci diagram sambungan loop kontrol dibuat untuk menunjukkan sambungan listrik dan pneumatik. Hal ini sangat membantu diagnostik dan perbaikan, karena semua koneksi untuk satu fungsi kontrol ada dalam satu diagram.

Identifikasi Peralatan Loop dan Kontrol

Untuk memastikan identifikasi peralatan yang berbeda, setiap loop dan komponennya diberi label menggunakan sistem penandaan, dengan setiap elemen memiliki pengenal tag yang unik. Mengikuti pedoman yang ditetapkan oleh standar seperti ANSI/ISA S5.1 dan ISO 14617-6, identifikasi biasanya terdiri dari hingga lima huruf.

Huruf pertama menunjukkan nilai yang diukur, huruf kedua berfungsi sebagai pengubah, huruf ketiga menunjukkan fungsi pasif/pembacaan, huruf keempat menunjukkan fungsi aktif/keluaran, dan huruf kelima berfungsi sebagai pengubah. Huruf-huruf ini diikuti oleh nomor loop, yang khusus untuk loop tertentu.

Sebagai contoh, penunjukan FIC045 menandakan Flow Indicating Controller dalam loop 045. Kode alfanumerik ini, yang sering disebut sebagai pengenal "tag", menentukan lokasi dan fungsi instrumen di lapangan. Dalam loop yang sama, perangkat lain mungkin membawa tag FT045, yang menunjukkan bahwa perangkat tersebut merupakan pemancar aliran yang beroperasi dalam konteks yang sama.


Disadur dari: en.wikipedia.org