SISTEM KONTROL
Berbagai macam disiplin ilmu yang menjadi bahan perkuliahan di perguruan tinggi, pada akhirnya bermuara menjadi satu di sebuah sistem perusahaan dan menghasilkan produk bermanfaat bagi manusia. Saya pun tidak menyangka pada awalnya, bahwa teknik mesin, teknik elektronika, teknik sipil, kimia terapan, fisika terapan, teknik informatika, teknik kontrol dan instrumentasi, dan masih banyak disiplin ilmu lain yang ternyata dapat melebur menjadi satu di sebuah perusahaan pembangkit tenaga listrik. Berbagai peralatan bekerja pada masing-masing disiplin ilmu secara selaras dan terkoordinasi dengan sempurna.
Pengkoordinasian sistem-sistem tersebut melibatkan sebuah sistem kontrol yang sangat kompleks dan terpusat di sebuah ruang kontrol. Sistem kontrol yang ada berfungsi untuk mempermudah operator mengoperasikan pembangkit listrik agar efisien dan reliable. Dan pada kesempatan kali ini akan kita bahas sistem kontrol dasar yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap.
Sesuai dengan kemajuan teknologi, sistem kontrol otomatis lebih tepat digunakan pada benyak penggunaan daripada kontrol manual. Ada beberapa alasan yang menyertai pernyataan tersebut, yaitu:
1. Sistem terotomatisasi mengurangi faktor human error (kesalahan manusia) pada sistem operasi, sehingga lebih menciptakan sistem kerja yang aman bagi keselamatan manusia.
2. Sistem terotomatisasi mengurangi jumlah pekerja/operator sehingga dapat menghemat biaya pekerja.
3. Sistem terotomatisasi lebih efisien daripada sistem manual, karena sistem kontrol otomatis lebih cepat merespons dan akurat dibandingksn sistem manual pada saat terjadi perubahan kondisi proses kerja.
A. Sistem kontrol dapat diklasifikasikan berdasarkan cara kerjanya menjadi dua jenis, yaitu:
1. Tipe On-Off
Tipe On-Off berfungsi untuk menghasilkan sistem kontrol yang tetap (discrete). Salah satu contohnya adalah pada saat menyalakan dan mematikan sebuah motor listrik. Sistem kontrol hanya memiliki dua perintah untuk motor listrik tersebut, yaitu perintah start dan stop saja. Sedangkan pada sisi motor, ia juga hanya memiliki dua feedback yaitu motor berputar dan motor berhenti berputar.
2. Kontrol On-Off
Kontrol On-Off memiliki banyak istilah lain yaitu kontrol digital, binary control, discrete control, kontrol sekuen, atau motor interlock. Fungsi kontrol ini terbagi menjadi beberapa bagian penggunaan pada sebuah pembangkit listrik, yaitu:
a. Pada alat berputar berpenggerak motor seperti kipas, pompa, kompresor, dan konveyor.
b. Pada valve dan damper yang berpenggerak motor.
c. Pada penggerak solenoid seperti shutoff valve pneumatik.
Gambar 01. Sistem Kontrol On-Off
Diagram di atas merupakan salah satu contoh skema sistem kontrol On-Off yang sederhana. Beberapa pompa exhauster dihubungkan secara paralel, bertugas untuk menjaga tekanan di dalam kondensor tetap vakum. Beberapa syarat kondisi menjadi sinyal input sistem, diproses melalui beberapa logic sederhana sehingga menghasilkan output dan feedback tertentu. Sistem kontrol On-Off di atas cukup sederhana dan menjadi dasar bagi kita untuk mempelajari sistem kontrol yang lebih kompleks.
Pada penggunaan yang lain, sistem kontrol dan logic yang ada dapat jauh lebih kompleks terutama bagi peralatan-peralatan besar dan mahal. Sistem kontrol dan logic yang rumit tersebut, selain memang untuk proses kerja yang kompleks, juga berfungsi untuk melindungi peralatan tersebut dari kerusakan yang parah akibat terjadinya kesalahan proses kerja.
1. Tipe modulating.
Sistem kontrol modulating memberikan output perintah yang dapat bervariasi secara smooth dari nilai satu ke yang lainnya. Sebagai contoh adalah pada pengaturan debit aliran suatu fluida di dalam pipa dengan menggunakan sebuah control valve. Aliran fluida dapat disesuaikan besarnya sesuai dengan kebutuhan dengan mengatur besar bukaan valve tersebut.
Salah satu contoh penggunaan kontrol On-Off dan kontrol modulating (modulasi) adalah pada saat Anda mengendarai kendaraan bermotor. Saat Anda menyalakan mesinnya, itu berarti Anda sedang menggunakan kontrol ON-OFF, memutar kunci mobil Anda dan mendapati mesin mobil Anda menyala. Dan kontrol modulating Anda bisa dapatkan pada saat Anda mengatur pedal gas kendaraan Anda. Dengan menggunakan indikator speedometer pada dashboard Anda, Anda dapat mengatur besar tekanan pada pedal gas sehingga mendapatkan kecepatan mobil yang sesuai dengan keinginan Anda
2. Kontrol Modulasi
Gambar di bawah menunjukkan sistem kontrol pada sebuah heat exchanger yang memanaskan air dengan menggunakan uap air. Temperatur air dijaga pada nilai tertentu dengan cara mengatur supply uap air yang masuk ke heat exchanger.
Gambar 02. Sistem Kontrol Modulasi
Elemen dasar yang digunakan pada sistem kontrol modulasi yaitu:
1. Variabel terkontrol: Parameter dari proses yang dikontrol pada nilai tertentu sesuai set point.
2. Controller: Bagian yang membandingkan antara variabel terkontrol dengan nilai set point dan memberikan aksi kontrol untuk mengkoreksi deviasi set point ke nilai nol.
3. Variabel manipulasi: Parameter yang divariasikan besarnya sabagai hasil dari aksi kontrol dari controller sehingga dapat mengubah nilai dari variabel terkontrol supaya mendekati nilai set point.
4. Elemen kontrol akhir: Alat yang dapat merubah nilai dari variabel manipulasi untuk mengkoreksi nilai deviasi set point berdasarkan aksi kontrol dari controller.
Pada sistem kontrol heat exchanger di atas, temperatur air yang keluar dari heat exchanger menjadi variabel yang terkontrol. Untuk itu terpasang temperature probe pada pipa sisi air yang keluar dari heat exchanger, dan menjadi sinyal masuk ke controller. Controller memproses sinyal dengan jalan mengatur elemen kontrol akhir yang berupa control valve. Control valve mengatur debit aliran uap air yang masuk ke heat exchanger sebagai variabel manipulasi sehingga temperatur air dapat dijaga pada nilai tertentu.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar