TUGAS 1 KENDALI
-
Upload
andrey-bamboo -
Category
Documents
-
view
226 -
download
0
Transcript of TUGAS 1 KENDALI
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 1/10
TUGAS 1 PENGENDALIAN PROSES
Kelompok :
Anifa Tamara (090!"###$
Eka %&'iari ( 090!""#" $
Rai) Tien Serari ( 090!"*1" $
1+ ,ATER -LOSET
Water closet pertama kali digunakan di beberapa negara bagian India dan Pakistan
sekitar 2700 tahun yang lalu. Water closet bekerja karena gravitasi. Ketika tuas flush ditarik
plug akan terbuka sehingga memungkinkan air untuk mengalir keluar untuk mengisi baskom.
Ketika baskom sudah cukup penuh gravitasi menyebabkan cairan mengalir keluar melalui
sebuah tikungan dalam pipa yang disebut dengan perangkap !.
"ambar #. $rush %oilet
%erik& ini a'ala) .ara ker/a 'ari aer .loe :
!ebuah flush toilet membuang limbah produk dengan menggunakan air untuk menyalurkanlimbah melalui pipa pembuangan ke lokasi lain. "ambar di ba&ah menunjukkan sebuah
toilet yang khas. %oilet biasanya memiliki kursi berbentuk cincin di atas yang ditutupi oleh
tutup jika tidak digunakan. Pegangan atau kadang'kadang tombol ditekan untuk menyiram
toilet. (ir yang digunakan untuk pembilasan disimpan dalam tangki.
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 2/10
"ambar 2. Komponen )uar %oilet
• %angki berisi beberapa bagian penting. "ambar di ba&ah menunjukkan bagian'bagian dari
tangki. Katup inlet mengontrol pasokan air yang masuk ke dalam tangki. Ini
memungkinkan air masuk ketika tangki kosong dan berhenti mengisi yang pada saat
tangki penuh. $loat ball naik ketika tangki diisi dengan air. Karena naik float rod melekat
padanya dan akan menekan katup inlet. Ketika tangki penuh float rod menekan katup inlet
dengan cukup keras untuk membuat air berhenti.
"ambar *. +agian'bagian tangki toilet
• +ila handle ditekan sebuah tuas di dalam tangki akan menarik piston ke atas memaksa air
melalui sifon. ,al ini menyebabkan terjadinya penyerapan di sifon dan mengosongkan
tangki dari sisa air tersebut.
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 3/10
"ambar -. %angki toilet ketika handle ditekan
• %angki kosong dengan cukup cepat menyebabkan float ball mengapung ba&ah. ,al itu
berarti float rod tidak lagi menekan katup sehingga air mulai mengalir ke dalam tangki
lagi.
"ambar . Ketika tangki kosong
• (ir yang meninggalkan tangki mengalir melalui pipa pendek ke toilet. !loshes / adukan
limbah di sekitar lingkaran menuruni sisi mangkuk dan keluar melalui pipa pembuangan
air akan membersihkan mangkuk dan memba&a limbah tersebut.
"ambar 1. !irkulasi air toilet
• (ir bersih mengalir dari belakang dan menetap di bagian ba&ah toilet. ,al ini dikarenakan
toilet modern memiliki sebuah belokan ! atau perangkap ! yang tetap diisi dengan air
antara pembilasan. !elama pembilasan perangkap ! juga menyedot limbah yang membantu
mempercepat proses pembilasan. amun karena ini jenis toilet umumnya tidak menangani
limbah sistem pengolahan limbah yang terpisah harus dibangun.
2+ PO3PA AIR Pompa air banyak dipergunakan di rumah tangga untuk memenuhi kebutuhan
mengalirkan air. Pada umumnya pompa dipakai untuk mengalirkan air dari sumur langsung ke
kran atau dari sumur menuju tangki reservoir baru kemudian dari tangki air mengalir secara
gravitasi menuju kran. 3ntuk mengatur operasi pompa secara otomatis sesuai dengan
kebutuhan kita diperlukan alat pengontrol kerja pompa. Pada umumnya ada dua jenis alat
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 4/10
kontrol yang banyak dipakai melengkapi pompa di rumah tangga yaitu pressure s&itch
/bekerja berdasarkan tekanan air di sisi keluaran pompa dan level control /berdasarkan
ketinggian permukaan air yang berada di dalam tangki reservoir. Level control hanya cocok
dengan sistem yang menggunakan tangki reservoir sebelum air didistribusikan ke pengguna
karena pelampung alat ini harus dimasukkan ke dalam tangki. 3tuk pompa air otomatis yang
berjalan karena bukaan katup digunakan alat control pompa yaitu level control .
"ambar 7. Pompa air
"ambar 4. )evel 5ontrol
Prinsip kerja alat ini yaitu switch /pemutus dan penghubung arus listrik. "aya untuk
membuka tuas penghubung arusnya adalah gaya berat pelampung. (kibatnya terhadap operasi
pompa bila menggunakan level control yaitu pompa baru akan mati bila kedua pelampung
mengambang di permukaan level air dan hidup lagi manakala kedua pelampung tergantung
artinya muka air berada di ba&ah kedua pelampung yang tergantung pada s&itchnya. 6adihidup matinya pompa / start-stop jarang. !istem kerja pelampung ini adalah berhubungan
dengan membuka dan menutupnya katup berdasarkan permukaan air dimana pelampung
mengambang. +ila permukaan air makin tinggi karena air mengalir terus masuk ke dalam bak
maka pelampung ikut naik. Karena pelampung ini dihubungkan tuas yang dipakai untuk
membuka dan menutup katup maka bila posisi pelampung naik terusterangkat maka tuas
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 5/10
akan bergerak untuk menutup katup. +isa diterapkan bila sumber airnya P8(9 tapi harus ada
bak penampung air dimana pelampung tersebutlah sebagai media buka tutupnya katup.
(rtinya bila permukaan air penuh otomatis katup tertutup dan sebaliknya bila permukaan air
dalam bak turun pelampung dan tuas akan membuka katup sehingga air dari P8(9 bisa
masuk lagi ke dalam bak.
!+ RESER4OIR
:eservoir adalah alat yang digunakan sebagai tempat penyimpanan air sementara
dimana berlokasi di tempat yang tinggi dan cukup sulit dijangkau manusia sehingga volume
air dan kekosongan tandon tidak diketahui. ,al ini berakibat persediaan air yang dibutuhkan
tidak tersedia setiap &aktu. !elama ini jika air pada tandon kosong pengisiannya masih
menggunakan cara manual yang kurang efisien memberi kemungkinan dapat terjadi tumpahan
air dari tandon dan jumlah air yang terpakai terlihat pada meteran air dari P8(9. (pabila
terjadi kerusakan pada meteran air P8(9 maka jumlah air yang terpakai tidak dapat
diketahui. 8engan beberapa permasalahan tersebut maka perlu adanya alat kontrol dan
monitoring tandon air. 3ntuk memonitoring tendon air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
dengan control mekanik maupun elektrik.
a+ Reer5oir Ken'ali Elekrik
Pengukur ketinggian level air pada tendon dapat menggunakan mikrokontroler (;:
dan sensor ultrasonic atau level sensor. Komponen pendukung dari alat ini berupa keypad
driver relay dan )58. $ungsi dari alat ini untuk me'monitoring volume air dalam tandon
pengontrolan persediaan air dalam tandon dan sebagai meter air agar jumlah pemakaian air
dapat diketahui. (plikasi pada alat ini misalnya pada system proteksi 83::<! / Dual
Reservoir Simulation System)
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 6/10
"ambar =. 8iagram aliran pada instalasi 83::<!
83:<!! adalah suatu instalasi termohidrolika yang dikembangkan sebagai peralatan
eksperimen. !istem ini terdiri dari dua tangki penampung air yang masing'masing menerima
supplai air dari dua pompa utama yang saling berinteraksi. )aju alir keluaran dari satu pompa
menuju ke tiap'tiap tangki diatur dengan control valve. Pengontrolan system dalam operasi
normal bertujuan untuk menjaga laju alir dan temperatur keluaran dari masing'masing tangki
agar bernilai stabil. (ktuasi dari pengontrolan system adalah dengan mengatur besarnya
pembukaan 1 control valve dan daya listrik 2 heater .
!edangkan perancangan sistem proteksi adalah untuk mencegah sistem dari terjadinya
kecelakaan apabila muncul gangguan operasi yang tidak dapat diatasi oleh sistem Kendali.
,al ini akan menyebabkan adanya nilai'nilai parameter keselamatan yang mele&ati batas
operasi normal. Parameter keselamatan dalam sistem ini adalah level dan temperatur air pada
kedua tangki. (ktuasi sistem proteksi adalah dengan mematikan kerja pompa atau heater
melalui pemutusan aliran listrik dari sumbernya. :angkaian logika yang dirancang bertujuan
melakukan tugas sistem proteksi berikut>
' 6ika level air di salah satu tangki mele&ati batas maksimal matikan pompa dan heater.
' 6ika level air disalah satu tangki kurang dari batas minimal matikan pompa dan heater.' 6ika temperatur air di salah satu tangki melebihi batas maksimal matikan pompa dan heater.
' 6ika level air kurang dari batas minimal pada saat start'up aktifkan interlock untuk
menonaktifkan heater.
Inputan untuk rangkaian logika adalah nilai'nilai parameter dari level air dan
temperatur dalam tangki. ilai'nilai parameter tersebut kemudian dibandingkan dengan nilai
batas untuk masing'masing parameter dan menghasilkan sinyal logika /bistable untuk
inisiasi sistem proteksi 83:<!!. +erikutnya adalah bagian rangkaian logika yang mengolah
sinyal'sinyal bistable untuk menghasilkan sinyal aktuasi sistem proteksi yang akan
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 7/10
melakukan pengamanan proses dengan cara mengaktifkan relai /normally closed untuk
memutus suplai listrik utama ke pemanas dan pompa. 8engan demikian kejadian abnormal
dalam operasi tidak akan menyebabkan kecelakaan pada sistem karena sistem akan
mengalami trip otomatis ketika mendeteksi kejadian anomali. 8iagram blok rangkaian logika
sistem proteksi ditampilkan dalam "ambar #0.
"ambar #0. 8iagram blok inisiasi dan aktuasi system proteksi 83::<! # kanal
<valuasi hasil rancangan dilakukan dengan membuat simulasi perangkat lunak dari rangkaian
logika pada "ambar #0. Perangakat lunak yang digunakan adalah <lectronic Workbench.
(lasan pemilihan program aplikasi ini adalah kemudahan dalam menggambarkan rangkaian
elektronika karena sudah tersedia model untuk visual untuk komponen'kompenen
elektronika. !elain itu juga dapat dilakukan simulasi dinamik rangkaian yang dibuat
sehingga memudahkan dalam mendeteksi jika ada kesalahan. %ampilan program dapat dilihat
pada "ambar ##.
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 8/10
"ambar ##. %ampilan diagram logika untuk simulasi system proteksi 83::<!
3ntuk dapat mengetahui sesuai tidaknya tugas sistem proteksi pada saat diminta simulasi
dilakukan memberikan sinyal'sinyal input untuk mengaktifkan system proteksi. +erbagai
kemungkinan kejadian tunggal atau simultan dari nilai level air dan temperatur air pada
tangki # atau tangkai 2 telah dilakukan pengujian hasilnya dapat dilihat pada %abel #.
%abel #. ,asil pengujian rangkaian system proteksi
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 9/10
8ari berbagai inputan tersebut system proteksi akan melakukan aktifasi trip automatis
dengan memutus supplai arus listrik untuk pompa dan heater. 8ari simulasi tersebut dapat
disimpulkan bah&a tugas'tugas yang harus dilakukan oleh sistem proteksi seperti yang
disebutkan diatas sudah terpenuhi.
8esain sistem proteksi 83:<!! belum menggunakan redundansi karena backup trip secara
manual mudah dilakukan. 3ntuk system dengan dampak resiko yang berbahaya maka
tingkat keandalan system proteksi dapat ditingkatkan dengan membuat redundansi 2 * atau -
kanal.
6+ Reer5oir Ken'ali 3ekanik
5ontoh reservoir yang menggunakan kendali mekanik adala tangki tekan. %angki tekan
adalah bejana tekan yang semula diisi dengan udara. )alu diisi pula dengan air saat pompa bekerja karena pada umumnya tangki tekan dipasang pada sisi keluaran pompa air. (kibatnya
jika tekanan air lebih tinggi dari tekanan udara air akan masuk ke dalam tangki dan udara
akan berkurang volumenya sehingga tekanan tangki naik. 8emikian seterusnya jika air
pompa sudah tidak dipakai lagi maka air akan terus mengisi tangki hingga tekanan tangki
naik terus. Karena sisi keluaran pompa ini dihubungkan dengan pressure s&itch maka pada
tekanan tinggi tertentu s&itch ini akan memutus arus menuju motor pompa sehingga pompa
berhenti bekerja. +ila air dalam saluran yang berhubungan dengan tangki tersebut dipakai
misalnya kran dibuka maka air akan mengalir keluar sehingga tekanan tangki turun sampai
suatu ketika mencapai tekanan setting terrendahnya pressure s&itch dan listrik akan mengalir
lagi ke motor sehingga pompa bekerja kembali. demikian seterusnya bolak'balik. Itulah
prinsip kerja tangki tekan. 9akin besar volumenya tentunya &aktu antara mati dan hidupnya
akan semakin lama karena persediaan air di dalam tangki makin banyak.
"ambar #2. %angki tekan
8($%(: P3!%(K(
7/24/2019 TUGAS 1 KENDALI
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-1-kendali 10/10
http>herma&ayne.blogspot.com200=02cara'kerja'toilet.html
http>prihadisetyo.&ordpress.com200=001mengatur'kerja'pompa'air'secara'otomatis
http>ilmuba&ang.blogspot.com20##0-level'measurement'tingkat'pengukuran.html
6urnal (nalisis 8esain !istem Instrumentasi untuk (ktuasi !istem Proteksi 83::<!. !udarno.
#7 ?ktober 200=