SISTEM PERLENGKAPAN KAPAL 2

Kelompok 6 :

Ibrahim Umar B            (6413030005)

Rizky Susanto               (6413030017)

Arventissa Aulia            (6413030021)

Pramudya Wicaksono   (6413030030)

INSTRUMENTATION and CONTROL

1.      control theory

2.      Transmitter

3.      Controller Action

4.      Corecting Unit

5.      Controller

1.     Control Theory

Untuk mengontrol perangkat atau sistem dapat menyesuaikan dengan parameter yang mempengaruhi sistem itu. Hal ini dapat dicapai secara manual atau otomatis, tergantung pada pengaturan yang dibuat dalam sistem.

      Semua bentuk kontrol dapat ditunjukan dalam satu lingkaran. Dasar elemen yang ditunjukan dalam loop adalah detektor, pembanding / pengontrol dan unit pengoreksi, yang semuanya membentuk suatu proses dan membentuk loop.

Untuk mengontrol perangkat atau sistem yang dapat menyesuaikan atau memvariasikan parameter yang mempengaruhi hal tersebut. Hal ini dapat dicapai secara manual atau otomatis, tergantung pada pengaturan yang dibuat dalam sistem. Semua bentuk kontrol dapat dianggap bertindak dalam satu lingkaran. Dasar elemen hadir dalam loop adalah detektor, pembanding / pengontrol dan unit mengoreksi, yang semuanya mengelilingi proses dan membentuk loop

Pengaturan ini adalah loop tertutup otomatis jika elemen secara langsung terhubung satu sama lain dan tindakan control berlangsung tanpa keterlibatan manusia. Sebuah loop tertutup petunjuk akan ada jika salah satu unsur digantikan oleh operator manusia. Hal ini dapat karena itu terlihat dalam sistem kontrol loop tertutup control aksi tergantung pada output. A mendeteksi atau mengukur elemen akan memperoleh sinyal yang terkait dengan output ini yang diumpankan ke pemancar.

Dari pemancar sinyal ini kemudian diteruskan ke komparator. Itu komparator akan berisi beberapa set atau nilai yang diinginkan dari kondisi terkontrol yang dibandingkan dengan sinyal nilai diukur. Apa saja penyimpangan atau perbedaan antara dua nilai akan menghasilkan output sinyal ke controller. Controller kemudian akan mengambil tindakan dengan cara yang terkait dengan penyimpangan dan memberikan sinyal ke unit mengoreksi. Itu Unit mengoreksi maka akan menambah atau mengurangi efeknya pada sistem untuk mencapai nilai yang diinginkan dari variabel sistem. Pembanding adalah biasanya dibangun untuk unit pengontrol. Pemancar, controller dan satuan mengatur disediakan dengan media operasi agar dapat berfungsi. Media operasi mungkin kompresi udara, oli hidrolik atau listrik. Untuk setiap media berbagai jenis perangkat transmisi, pengendali dan unit mengatur digunakan.

1.1  sistem pengendalian manual

Adalah Sistem pengendalian dimana faktor manusia sangat dominan dalam aksi 

pengendalian yang dilakukan pada sistem tersebut. Peran manusia sangat dominan dalam menjalankan perintah, sehingga hasil pengendalian akan dipengaruhi pelakunya.

1.2  Sistem Pengendalian Otomatis

Sistem pengendalian dimana faktor manusia tidak dominan dalam aksi pengendalian yang dilakukan pada sistem tersebut. Peran manusia digantikan oleh sistem kontroler yang telah diprogram secara otomatis sesuai fungsinya, sehingga bisa memerankan seperti yang dilakukan manusia.

2.     TRANSMITTER
(Pemancar)

adalah bagian dari sistem kontrol yang berfungsi mengirimkan sinyal hasil dari sensor – sensor yang di pakai.

1.      Pneumatic

2.      Electrical

3.      Hydrolik

2.1  Pneumatic

Banyak perangkat pneumatik menggunakan nosel dan flapper sistem untuk memberikan

variasi dalam sinyal udara terkompresi. Sebuah pemancar pneumatik ditampilkan

pada Gambar 15.25. Jika flapper bergerak menjauh dari nozzle maka ditransmisikan atau tekanan keluaran akan jatuh ke nilai yang rendah. Jika flapper bergerak menuju nozzle maka tekanan ditransmisikan akan meningkat menjadi hampir tekanan pasokan. Tekanan yang ditransmisikan adalah sekitar sebanding dengan gerakan flapper dan dengan demikian perubahan

variabel yang diukur.

Gerakan flapper akan sangat menit dan dimana pengukuran gerakan wajar diperlukan suatu sistem pengungkit dan hubungan harus diperkenalkan. Hal ini pada gilirannya menyebabkan kesalahan dalam sistem dan sedikit lebih dari kontrol on-off. Peningkatan akurasi diperoleh ketika umpan balik bellow ditambahka guna membantu dalam flapper positioning . Nilai tindakan yang diukur pada salah satu ujung flapper berputar melawan semi adjustable yang memungkinkan rentang pengukuran yang akan diubah. Ujung dari flapper ditindaklanjuti oleh bellow umpan balik dan nozzle. Dioperasi perubahan variabel yang diukur dapat menyebabkan flapper untuk mendekati nosel dan dengan demikian membangun tekanan sinyal output. Itu tekanan di bellow umpan balik juga membangun, cenderung mendorong flapper jauh dari nosel, yaitu umpan balik negatif. Sebuah posisi kesetimbangan akan dibentuk memberikan sinyal output yang sesuai dengan variabel yang diukur.

Kebanyakan pemancar pneumatik akan dipasang relay yang memperbesar atau

memperkuat sinyal keluaran untuk mengurangi waktu tertinggal dalam sistem dan izin

transmisi sinyal melalui jarak yang cukup. Relay juga dapat digunakan

untuk operasi matematika, seperti menambah, mengurangi, mengalikan atau

membagi sinyal. Perangkat tersebut dikenal sebagai 'penjumlahan' atau 'komputasi

relay.

2.2  Electrical

            Rangkaian listrik sederhana dapat digunakan dimana variabel diukur menyebabkan perubahan dalam perlawanan yang dibaca sebagai tegangan atau arus dan ditampilkan dalam unit yang sesuai. Metode lain adalah dimana variabel diukur dalam perubahan menciptakan beda potensial yang, setelah amplifikasi, drive motor reversible untuk memberikan tampilan dan dalam bergerak juga mengurangi perbedaan potensial ke nol.

Perubahan motor posisi saat ini dapat digunakan sebagai pemancar ketika diatur seperti yang ditunjukkan pada. Kedua rotor dipasok dari sumber pasokan yang sama. Stators adalah luka bintang dan ketika dua posisi rotor bertepatan tidak ada arus sejak emf. s dari kedua adalah sama dan berlawanan. Ketika variabel yang diukur menyebabkan perubahan posisi pemancar rotor, dua emfs akan keluar dari keseimbangan. arus akan mengalir dan rotor penerima akan berubah sampai sejalan dengan pemancar.

Gerakan penerima rotor akan memberikan tampilan variabel yang diukur. Perangkat listrik juga dapat digunakan sebagai pemancar tindakan variabel yang diukur pada salah satu ujung balok berputar menyebabkan berubah dalam sirkuit magnetik. Perubahan hasil sirkuit magnetic terhadap perubahan arus keluaran dari penguat osilator, dan keluaran osilator saat beroperasi elektromagnet sehingga menghasilkan umpan balik kekuatan negatif yang menentang perubahan variabel yang diukur, Keseimbangan hasil posisi dan memberikan sinyal keluaran

2.3  Hidrolik

            Telemotor dari perangkat kemudi hidrolik digerakkan adalah salah satu contoh dari pemancar hidrolik.

3.     Controller action

Sinyal output yang ditransmisikan diterima oleh controller yang harus kemudian melakukan beberapa tindakan korektif. Namun akan ada berbagai waktu tertinggal atau keterlambatan yang terjadi selama pengukuran pertama dan kemudian transmisi sinyal yang menunjukkan perubahan. Penundaan juga akan terjadi di aksi controller. Penundaan ini menghasilkan apa yang dikenal sebagai fungsi transfer dari unit atau item, yaitu, hubungan antara

output dan sinyal input.

Sistem kontrol ini dirancang untuk mempertahankan beberapa nilai output pada nilai konstan yang diinginkan, dan pengetahuan dari berbagai kelambatan atau penundaan dalam sistem ini diperlukan dalam rangka untuk mencapai kontrol yang diinginkan. Itu kontroler karena itu harus cepat mengkompensasi variasi sistem ini dan menjamin output stabil sebagai dekat dengan nilai yang diinginkan sebagai praktis.

Bentuk controller action

1.      two system, on-off

2.      Continously action

3.1 Two system, on-off

Dalam hal ini, yang paling sederhana dari tindakan controller, dua posisi ekstrim daripengendali yang mungkin, on atau off. Jika controller adalah, untuk misalnya, katup akan terbuka atau tertutup. Sebuah sistem pemanas dipertimbangkan dengan control valve mengatur pasokan pemanasan uap. Tindakan controller dan respon sistem Sebagai nilai yang terukur naik di atas nilai yang diinginkan katup akan menutup.

Kelambanan sistem akan menghasilkan kenaikan suhu terus yang akhirnya puncak dan kemudian turun di bawah nilai yang diinginkan. Katup kemudian akan terbuka lagi dan suhu akan berhenti jatuh dan akan bangkit. Formulir ini kontrol dapat diterima di mana penyimpangan yang cukup besar dari yang diinginkan nilai diperbolehkan.

3.2 Countinously action

3.2.1  Tindakan Proporsional

Ini adalah bentuk kontrol terus menerus di mana setiap perubahan dalam controller keluaran sebanding dengan deviasi antara kondisi terkendali dan nilai yang diinginkan. Band proporsional adalah jumlah dimana nilai sinyal input harus berubah untuk memindahkan unit mengoreksi antara perusahaan posisi ekstrem. Nilai yang diinginkan biasanya terletak di pusat band proporsional. Offset adalah penyimpangan yang berkelanjutan sebagai akibat dari beban perubahan dalam proses. Ini adalah karakteristik yang melekat proporsional aksi kontrol. Perhatikan, misalnya, kontroler proporsional operasi katup air umpan menyediakan drum boiler. Jika uap permintaan, yaitu beban, meningkat maka tingkat drum yang akan jatuh. Ketika tingkat telah menjatuhkan katup air umpan akan terbuka. Sebuah posisi kesetimbangan akan dicapai bila katup air umpan telah membuka cukup untuk mencocokkan permintaan steam baru.

3.2.2        Tindakan Integral

Jenis tindakan kontroler digunakan dalam hubungannya dengan proporsional

kontrol untuk menghapus offset. Tindakan Integral atau mengatur ulang terjadi ketika

output pengontrol bervariasi pada tingkat yang sebanding dengan deviasi antara nilai yang diinginkan dan nilai yang terukur. Tindakan yang tidak terpisahkan

controller biasanya dapat divariasikan untuk mencapai respon yang diperlukan dalam

sistem tertentu.

3.2.3        Tindakan Derivatif

Dimana tanaman atau sistem memiliki penundaan waktu yang lama antara perubahan diukur nilai dan koreksi mereka, aksi derivatif dapat diterapkan. Hal ini akan berada di samping tindakan proporsional dan integral. Turunan atau tindakan rate di mana perubahan sinyal output sebanding dengan tingkat perubahan penyimpangan. Oleh karena itu, tindakan korektif A yang cukup dapat

berlangsung untuk penyimpangan kecil yang terjadi tiba-tiba. Tindakan Derivatif juga dapat disesuaikan dalam controller.

3.2.4        Multiple-term controllers

Berbagai tindakan controller dalam menanggapi perubahan proses akan ditampilkan pada Gambar 15.31. Peningkatan respon yang terkait dengan Selain aksi integral dan derivatif jelas dapat dilihat. Referensi sering dibuat untuk jumlah hal controller. Ini berarti berbagai tindakan: proporsional (P), integral (I), dan derivatif (D). pengontrol jangka tiga karena itu akan berarti PH-FD, dan jangka duabiasanya P + I. Sebuah controller dapat diatur untuk menyediakan baik berbagai perpecahan atau kontrol cascade, tergantung pada pengaturan di control sistem. Kedua jenis kontrol dijelaskan dalam menangani bagian dengan sistem kontrol.

4.      CONTROLLER

Adalah Alat pengendali yang sepenuhnya menggantikan peran manusia dalam mengendalikan suatu proses. Controller merupakan elemen yang mengerjakan tiga dari empat Tahap pengaturan, yaitu:

1.      membandingkan set point dengan  measurement variable 

2.      menghitung berapa banyak koreksi yang harus dilakukan, dan

3.      mengeluarkan sinyal koreksi sesuai dengan hasil perhitungannya, Besaran atau variabel yang dikendalikan, biasanya besaran ini dalam diagram kotak disebut process variable (PV).

Bagian – bagian dari measurement variable :

4.1  Variabel terkendali (Controlled variable)

            Besaran atau variabel yang dikendalikan, biasanya besaran ini dalam diagram kotak disebut process variable (PV). Level fluida pada bejana pada gambar 4 merupakan variabel terkendali dari proses pengendalian. Temperatur pada gambar 5 merupakan contoh variabel terkendali dari suatu proses pengaturan.

4.2  Manipulated variable

Masukan dari suatu proses yang dapat diubah -ubah atau Dimanipulasi agar process   variable besarnya sesuai dengan set point (sinyal yang diumpankan pada suatu  sistem kendali yang digunakan sebagai acuan untuk menentukan keluaran sistem kontrol).

5.      CORRECTION UNITS

Sinyal output kontroler diumpankan ke unit yang kemudian mengoreksi mengubah beberapa variabel dalam rangka untuk mengembalikan sistem ke nilai yang diinginkan. Unit mengoreksi Ini mungkin katup, motor, peredam atau louvre untuk fan atau kontaktor listrik. Kebanyakan aplikasi kontrol laut akan melibatkan aktuasi atau operasi katup untuk mengatur aliran cairan.

Katup kontrol pneumatic Sebuah katup kontrol pneumatik tipikal. Hal ini dapat dianggap sebagai terdiri dari dua bagian-aktuator dan katup. Dalam pengaturan menunjukkan diafragma fleksibel membentuk tekanan yang ketat ruang di bagian atas actuator dan sinyal kontroler diumpankan masuk Gerakan hasil diafragma dalam gerakan katup spindle dan katup. Gerakan diafragma ditentang oleh pegas dan biasanya diatur sedemikian rupa sehingga variasi output kontroler sesuai dengan perjalanan penuh katup.

Badan katup diatur untuk masuk ke dalam pipa tertentu dan rumah katup dan perakitan kursi. Operasi katup mungkin bertindak langsung dimana peningkatan tekanan pada diafragma menutup katup. Reverse katup bertindak terbuka sebagai tekanan pada diafragma meningkat. Itu

gerakan diafragma ditentang oleh musim semi yang akan menutup atau membuka katup dalam hal kegagalan pasokan udara tergantung pada tindakan katup.

Jenis Correction Units

a.      Pneumatic control valve

b.      Electric control

c.       Hidraulic control

Pertanyaan saat presentasi:

1.      Apa saja kekurangan dan kelebihan jenis transmitter ? (fahmi)

2.      Sebutkan contoh output dari hidraulic ? (ghofar)

3.      Apa yang dimaksud dengan membandingkan set point measurement variable ? (yessica)

Jawab:

1.      Keuntungan dengan sistem pneumatik :

q     sederhana, andal (reliable)

q     robust,kokoh,  mudah perawatannya

q     tidak terpengaruh interferensi medan listrik

q     secara intrinsik sangat aman , karena tak ada loncatan api pada komponen pneumatik.

Kekurangan menggunakan sistem pneumatik

q      Adanya time delay (lag) sewaktu mentransmisikan   perubahan sinyal dari transmitter ke receiver.

q  Delay time dapat mencapai bbrp detik.  Makin panjang pipa makin lama delay time yang terjadi. Problem delay time terjadi dengan jarak pipa 150 m

q  Transmisi > 300 m tidak direkomendasikan dengan sistem pneumatik yang tanpa menggunakan booster.

q   Kemungkinan terjadinya kondensasi uap air  Sinyal akan macet jika pipa berisi air hasil kondensasi beku.

Kelebihan electrical :

·        Transmisi dengan sinyal listrik

·        Jalur transmisi dengan kabel biasa

·        Respon cepat

·        Lebih compact

·        Perawatan relative lebih murah

Kekurangan electrical:

·        Jika tidak menggunakan safety, bisa terkena setrum.

KelebihanPadaPenggunaanHidrolik

·        Ringan

·        Mudahdalampemasangan

·        Sedikitperawatan

·        Sistemhidrolikhampir 100 % efisien, bukanberartimengabaikanterjadinya      gesekanfluida.

KekuranganPadaPenggunaanHidrolik

·        Fluida yang digunakan (Oli )Mahal

·        ApabilaTerjadikebocoran Akan terjadikekotoranpadasistem.

2.      Contohnya : hidrolik telemotor yang digerakkan untuk kemudi kapal.

 Hidrolik digunakan ketika suatu perubahan sinyal yang besar. Contohnya motor, kemudi kapal, jangkar, mesin, dll.

3.      Maksudnya adalah membandingkan hasil control dengan set point pada measurement variable. Set point diambil ketika kapal dalam keadaan stabil dan measurement variable adalah nilai pengukuran yang berubah – ubah. Seperti : suhu, cuaca, ombak, angin, dll.