Post on 25-Aug-2019
Zaid Marhi Nugraha2409 100 074
Dosen Pembimbing :Dr. Ir. Ali Musyafa’, MSc
NIP. 196009011987011001
TUGAS AKHIR - TF091381
PERANCANGAN KONTROL PID UNTUKMENGATUR LAJU ALIRAN AIR PADA SISTEM
PENGOLAHAN AIR BERSIH SKALA RUMAH TANGGA
bagaimana merancang sistem kontrol PID untuk mengatur laju aliran air pada sistem pengolahan air bersih skala rumah tangga
RUMUSAN MASALAH
TUJUAN
menganalisa pengaruh laju aliran air pada sistem pengolahan air bersih skala rumah tangga guna
mengetahui pada laju aliran berapa sistem pengolahan air bersih mampu menghasilkan spesifikasi
kualitas air tertentu dengan cara membandingkannya pada parameter air bersih,
kemudian laju aliran air tersebut dikontrol menggunakan kontrol PID sehingga mampu menjadi solusi dari krisis
air bersih yang terjadi di beberapa daerah
Objek water treatment yang diteliti menggunakan komposisi filter tertentu yang telah ditentukan
Water treatment yang digunakan merupakan skala rumah tangga
Air baku yang digunakan hanya satu jenis tertentu saja
Variabel yang dikendalikan adalah laju aliran air sebelum dimasukkan dalam water treatment
Sistem kontrol yang digunakan adalah kontrol PID
Analisa pengaruh laju aliran air terhadap output air bersih yang dihasilkan dilakukan dengan cara merubah-ubah laju aliran air yang masuk ke dalam water treatment
BATASAN MASALAH
METODOLOGI PENELITIAN
selesai
Studi Literatur
Kesimpulan
Penyusunan Laporan Tugas Akhir
Menentukan sistem filterisasi dan membuat sensor
kekeruhan air
Memberikan berbagai macam input laju aliran air yang berbeda-beda
Pengambilan Data
Pembahasan pengaruhperubahan laju aliran air terhadap
output air bersih yang dihasilkan
Perancangan sistem kontrol PID menggunakan arduino
mulai
A
A
Hasil pengukuran untuk air jernih 1,3 V dan 1,1 V untuk air baku
PENGUJIAN SENSOR DAN PENENTUAN SETPOINT
Range pembacaan sensor adalah 3,18 - 4,88 V
SETPOINT 1,25 V
AIR PADA TABUNG SENSOR HABIS
HASIL DAN PEMBAHASAN
UJI COBA RESPON SISTEM DENGAN MEMASUKKAN SETPOINT MAKSIMUM (1023)
tabung sensor kosong
INISIALISASI PLANT
Aggresive Paramater Kp=40, Ki=200, Kd=5 Conservative Parameter Kp=30, Ki=170, Kd=3
tabung sensor terisi air
Laju aliran air = 2,39 x 10-2 liter/s
ANALISA RESPON SISTEM
Maksimum overshoot = 62,4%Peak time = 289 detik
Settling time = 971 detikError steady state = 2,4 %
Undershoot = -66,4%Rise time = 321 detik
(b) diberikan gangguan berupa penambahan air keruh dengan laju 0,05 L/s pada detik ke 1301
(c) detik ke 1542 sistem kembali berhasil mencapai set point dan bertahan pada kondisi steady state
Uji Coba Respon Sistem Terhadap Disturbance
(a) Sistem berada pada kondisi steady state, membutuhkan waktu 992 detik
Θ Pengujian menggunakan alat ukur Turbidity MeterΘ Hasil pengukuran untuk air baku, sebesar 3,76 NTUΘ air bersih hasil dari water treatment sesuai dengan
set point yang di inginkan adalah 1,58 NTU, laju aliran rata-rata 0,02 L/s
Θ untuk laju aliran air sebesar 0,14 L/s menghasilkan nilai 1,66 NTU sedangkan untuk laju aliran air 0,1 L/s sebesar 1,44 NTU
sistem mampu menghasilkan air bersih sesuai dengan standar air bersih yang dikeluarkan olehPeraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990 yaitu tidak
lebih dari 5 NTU
Validasi Air Hasil Keluaran Water Treatment
Θ Hasil pengukurun sensor : 1,3 V untuk air jernih dan 1,1 V untuk air baku
Θ nilai Kp, Ki, Kd yang mampu menghasilkan respon sistem terbaik dengan setpoint 1,25 V yaitu menggunakan nilai aggKp=40, aggKi=200, aggKd=5 dan consKp=30, consKi=170, consKd=3 ; laju aliran air 2,39 x 10-2 L/s
Θ Maksimum overshoot bernilai 2,04 V, peak time bernilai 289 detik, settling time bernilai 971 detik, dan error steady state bernilai 0,03, rise time = 321 detik, delay time = 160 detik
KESIMPULAN
Θ Kecepatan laju aliran air yang masuk ke plant akan mempengaruhi hasil air keluaran dari plant, semakin cepat laju aliran air yang masuk maka air yang dihasilkan akan keruh, begitu sebaliknya jika laju aliran air yang masuk lebih lambat maka air yang dihasilkan akan lebih jernih
Θ Penelitian ini sangat cocok diterapkan di rumah tangga karena cukup efisien sehingga dapat bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih setiap harinya