Pages

Minggu, 05 Februari 2012

Teknik Pengendali

a. Rangkaian Pengendali Loop Terbuka dan Tertutup.

1). Rangkaian pengendali loop terbuka
Meskipun seringkali kita tidak menyadari adanya proses, kuantitas fisik dikendalikan secara kontinu pada kehidupan kita sehari-hari.

Contoh :
• Memati-menyalakan motor listrik
• Mengemudikan kendaraan
• Membuka dan menutup keran air
• Menggunakan kalkulator

Istialah pengendali didefinisikan dalam standar nasional dan internasional. Pada rangkaian pengendali loop terbuka, satu atau lebih variabel masukan, yang diberikan oleh seseorang atau transmiter program, akan menentukan variabel keluaran dari rangkaian pengendali.
Masing-masing elemen dari rangkaian pengendali akan membentuk suatu loop terbuka. Artinya, sinyal perintah hanya bisa bergerak satu arah, dari titik awal sampai titik akhir loop pengendali.

2). Susunan rangkaian pengendali loop terbuka

3). Bagian-bagian dari rangkaian pengendali terbuka

Suatu loop pengendali terdiri dari :
• Jalur proses – variabel yang diatur (x).
• Peralatan pengendali – elemen awal, elemen pengendali akhir, keluaran pengendali (y), variabel perintah (w).

Jalur proses :
Merupakan bagian dari loop pengendali, dimana kuantitas fisik diatur.
Merupakan transformator energi, contoh : motor listrik, lampu pijar, tabung hidrolik.

Variabel yang diatur (x) :
Merupakan kuantitas fisik yang diatur, contoh : kecepatan putar, penerangan ruangan, tekanan.

Pengendali loop terbuka :
Meliputi semua bagian loop kontrol yang mengontrol aliran energi, contoh : sakelar, tombol tekan, relai, elemen utama, program.

Elemen kendali akhir :
Diletakkan pada awal jalur proses dan berfungsi mengatur aliran energi, contoh : kontaktor, relai arus denyut (pulsa), sakelar, katup magnetic, elemen kontrol akhir (transistor, thyristor).
Elemen awal :
Sakelar atau tombol tekan yang digerakkan oleh variabel perintah.

Keluaran pengendali (y) :
Kuantitas keluaran dari alat pengendali.

Variabel perintah (w) ;
Mempengaruhi elemen awal selama satu proses kendali penuh.

4). Sistem Pengendali

Jenis sistem pengendali adalah :
• Pengendali perintah
• Pengendali elemen penahan (holding element)
• Pengendali program

Pengendali perintah :
Harga kuantitas keluaran selalu tergantung pada harga seketika variabel perintah. Perubahan variabel perintah yang kontinu melalui operator juga mempengaruhi perubahan kontinu dari variabel yang diatur. Contoh : pengendali kecerahan (brightness) kontinu pada bola lampu pijar (pengatur keredupan / dimming), pengendali pada kecepatan putar suatu motor DC.

Pengendali elemen penahan :
Variabel keluaran (y) tetap konstan meskipun variabel perintah (w) dihilangkan. Variabel keluaran (y) dapat diubah kembali jika harga variabel perintah yang baru diberikan. Contoh : mematikan-menyalakan pemakai melalui kontaktor dengan kontak penahan (elemen penahan).

Pengendali program :
Suatu proses secara otomatis akan dikontrol dengan suatu program.
Pengendali program dibagi ke dalam 3 kelompok :
a) Pengendali pola waktu :
Variabel perintah (w) disulpai oleh transmiter program yang tergantung pada waktu. Contoh : Pengendali pola waktu mengatur penyalaan lampu jalan (traffic light).
b) Pengendali pola lintasan :
Variabel perintah (w) disuplai oleh transmitter program yang tergantung pada lintasan. Contoh : Cakram kemudi (trip cam) menggerakkan saklar pembatas yang kemudian akan memulai atau mengakhiri proses tertentu.
c) Pengendali run-off (pengendali urutan)
Variabel perintah disuplai oleh program. Proses baru hanya dimulai jika proses sebelumnya sudah selesai. Contoh : motor yang digerakan dengan hubungan bintang-delta otomatis, pengendali mesin cuci otomatis.

b. Pengendali loop tertutup

Merupakan proses dimana variabel yang diatur (x) selalu dibandingkan dengan variabel perintah (w).
Dengan pengukuran yang sesuai, setiap deviasi selalu dikembalikan ke posisi nol.

Catatan :
Pengendali loop tertutup selalu mem- punyai urutan operasi yang tertutup.


c. Dasar Sistem Pengendali

1). Struktur elektronik

Teknik digital meliputi teknik otomasi yang berhubungan dengan desain dan kontruksi sistem kontrol dimana informasi ditransmisikan dengan bantuan sinyal digital.

Istilah “digital” berasal dari bahasa Latin “digitus” yang berarti “jari (finger)” atau “bilangan (number)”. Karena sebelumnya orang menggunakan jari untuk mengurut/ menghitung, maka istilah “digital” berarti “berhubungan dengan bilangan/angka”.

2). Sinyal analog

Sinyal analog bisa berupa harga tengah (antara) di dalam batas teknisnya (kisaran).

Contoh :
• Tegangan yang disuplai oleh generator (pembangkit tenaga listrik) berbanding lurus dengan jumlah putaran.
• Panjang kolom air raksa dari termometer berbanding lurus dengan temperatur.
• Tegangan yang dikeluarkan dari termo-kopel berbanding lurus dengan temperatur.

3). Sinyal digital

Teknologi digital beroperasi khususnya dengan sinyal biner. Hanya dua harga berbeda yang bisa digunakan (“0” dan “1”)

Contoh :
• Kontak sakelar hanya bisa terbuka atau tertutup.
• Bola lampu hanya bisa dinyalakan dan dimatikan.

Jika harga analog harus ditunjukan sebagai harga digital, maka harga analog ini harus dikuantisasi sesuai dengan unit dasar. Di sini, gelombang bentuk tangga yang sebanding diubah ke dalam bentuk kontinu sesuai dengan harga yang akan diubah ke bentuk sinyal.

4). Rangkaian Digital

Dalam kehidupan kita sehari-hari selau berhubungan dengan listrik dan elektronik, kemungkinan anda mengguna- kan rangkaian analog. Rangkaian yang diperlihatkan pada gambar 1.9 menunjukkan suatu sinyal analog atau tegangan. Titik tengah dari potensiometer bergerak keatas, tegangan dari titik A ke B secara bertahap naik. Bila bergerak kebawah, secara bertahap tegangan turun dari 5 menjadi 0 volt (V).

Diagram bentuk gelombang yang diperlihatkan pada gambar 1.10 adalah grafik keluaran analog. Pada sisi kiri tegangan secara bertahap naik dari A sampai B menjadi 5 volt, pada sisi kanan tegangan secara bertahap turun dari A sampai B menjadi 0 volt. Dengan menhentikan potensiometer pada titik tengahnya, kita akan mendapatkan tegangan output antara 0 sampai 5 volt.

Peralatan digital dioperasikan dengan sinyal digital. Gambar 1.10 memperlihatkan Square-wave generator. Generator membangkitkan gelombang kotak (square-wave) yang ditunjukan pada oscilloscope. Sinyal digital hanya +5V atau 0V, seperti diagram yang ditunjukan pada gamabar 1.10. Tegangan pada titik A bergerak dari 0 ke 5V . Selanjutnya tegangan berada pada +5V untuk setiap saat. Pada titik B tegangan turun secara drastis dari +5V ke 0 V. Tegangan berada pada 0 V untuk setiap saat. Hanya dua tegangan yang ditunjukan pada rangkaian digital elektronik.
Diagram bentuk gelombang pada gambar 2.6(b) tegangan merupakan label HIGH dan LOW. Tegangan HIGH adalah +5 V, tegangan LOW adalah 0 V. Selanjutnya kita dapat menyebutkan bahwa tegangan HIGH (+5V) adalah logik 1 dan tegangan LOW adalah logik 0.
Rangkaian yang hanya dapat menghasil-kan sinyal HIGH dan LOW disebut Rangkaian Digital. Kita dapat menyebutkan bahwa digital elektornik merupakan suatu kalimat logik 0 dan 1.

5). Penggunaan Rangkaian Digital

Pertumbuhan dibidang digital elektronik begitu cepat, seperti yang dapat kita saksikan akhir-akhir ini penggunaan mikro komputer yang tersebar luas. Mikro komputer hanya merupakan suatu bagian kecil pada dekade sebelumnya, namun saat ini puluhan juta mikro komputer digunakan pada rumah, sekolah, bisnis dan perkantoran. Mikro komputer sangat dapat menyesuaikan dengan kebutuhan.
Di rumah komputer digunakan untuk bermain video games, mengatur anggaran rumah tangga, atau mengendalikan lampu dan untuk aplikasi yang lainya. Di sekolah, pelajar menggunakan komputer sebagai media pembelajaran untuk belajar bahasa, metematika, menulis dan sebagainya. Staf menggunakan komputer untuk pemerosesan kalimat, pengujian dan penilaian. Pada bidang bisnis komputer banyak digunakan untuk pemerosesan data, mengendalikan inventori, dan sebagainya. Di pabrik komputer dapat sisesuaikan penggunaannya untuk pengendalikan mesin, robot, dan mengendalikan proses produksi. Di militer komputer digunakan sebagai pemandu bom, misil, senapan otomatis dan kordinat komunikasi.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar