Embedded Web Server Menggunakan Arduino Ethernet Shield (Part 2 – kontrol 2 Led + CSS)

Embedded Web Server

Menggunakan Arduino Ethernet Shield

 

(Part 2 – kontrol 2 Led + CSS)

 

 

1. Latar Belakang

Tujuan dari kegiatan belajar ini adalah untuk menyelesaikan tugas latihan pada part1 yaitu merancang sistem pengontrolan 2 buah LED melalui web browser via jaringan ethernet dan menambahkan fungsi CSS untuk membuat tampilan website lebih menarik.

Harapan dari pembelajaran tersebut, siswa dapat mengembangkan aplikasi kontrol jarak jauh melalui internet ke peralatan elektronik yang ada di industri, rumah maupun di kehidupan sehari-hari.

Pada project ini LED dapat dikontrol dan dilihat kondisinya dari PC/HP/tablet, yang dikendalikan dari web-browser. Pengontrolan disini bersifat real time, dimana saat page pengendalian LED pada web-browser dibuka, ketika tombol OFF ditekan maka lampu akan mati. Ketika tombol ON ditekan maka mapu akan hidup. Sistem akan mengalami delay sekitar 5ms,  pengontrolan LED via LAN/Wifi (harus dalam 1 jaringan antara Arduino Ethernet Shield dengan device yang akan mengaksesnya)

2. Material yang Dibutuhkan

- Arduino 1 buah

- Arduino Ethernet Shield 1 buah

- Breadboard 1 buah

- LED 3 buah

- Resistor (220 ohm) 3 buah

- Kabel LAN 1 buah

- Kabel USB to printer 1 buah

- Router (jika menggunakan Wifi) 1 buah

- Kabel Jumper secukupnya

 3. Software yang Akan Digunakan

 - Arduino IDE

 - Web browser (Mozila Firefox, Safari, Chrome, dsb)

4. Pengerjaan Project (Pengontrolan LED via kabel LAN /Wifi)

1. Siapkan material seperti yang telah dicantumkan di atas

2. Catat MAC Address yang tertera dibelakang papan Arduino Ethernet Shield

 Gambar 1. MAC Address tertera di balik Ethernet Shield

 3. Tancapkan Arduino Ethernet Shield pada Arduino yang akan digunakan

 

Gambar 2.  Pemasangan Ethernet Shield dengan Arduino

 4. Sambungkan Arduino Ethernet Shield dengan kabel LAN dan Arduino dengan kabel USB to printer

 Gambar 3. Pemasangan Arduino Ethernet Shield dengan kabel UTP & USB-printer

5. Sambungkan kabel LAN ke router atau PC, dan kabel USB to printer ke PC

6. Rangkai LED dan resistor pada breadboard

7. Sambungkan rangkaian pada breadboard dengan Arduino Ethernet Shield

Gambar 4. MAC Address tertera di balik Ethernet Shield

Note: pin arduino yang digunakan adalah pin 5, 6, dan 7

8. Merancang program menggunakan Arduino IDE

Untuk menggunakan Arduino, program yang akan di upload-kan harus ditulis ke dalam software Arduino IDE. Software ini dapat di download secara gratis di www.arduino.cc, software ini dapat dioperasikan di windows, mac OS, dan Linux.

Dibawah ini ditampilkan gambar dari tampilan Arduino IDE, berikut keterangan sebagaimana dengan penomoran yang ada.

Gambar 5. Struktur software aplikasi ARDUINO IDE

  • 1. Verify Button

Tombol ini digunakan untuk melakukan pengecekan terhadap script yang anda buat, apakah terdapat kesalahan atau tidak.

  • 2. Upload Button

Tombol untuk meng-upload script program ke dalam Arduino.

  • 3. Open

Tombol ini digunakan untuk membuka script tersimpan pada Arduino (disebut dengan sketch).

  •  4. Save

 Tombol ini digunakan untuk menyimpan sketch yang telah anda buat

  •  5. Working Space

 Tempat untuk menuliskan program yang nantinya akan di upload ke dalam Arduino

  • 6. Notification Panel

Sebuah panel dimana anda akan diberitahu jika terjadi kesalahan pada program yang telah anda buat, termasuk menunjukan lokasi baris keberapa terjadi kesalahan tersebut berada. Notifikasi akan muncul setelah anda menekan tombol “Verify” (1).

  • 7. Information Panel

Pada sisi kiri dari panel ini tertera nomor baris dari program anda. Sedangkan, pada sisi kanan tertera informasi dari port Arduino anda. Pada windows, umunya port bernama COMxx. Dimana xx merupakan angka.

  •  8. Serial Monitor

 Ketika anda telah meng-upload-kan program anda ke Arduino, maka ketika tombol ini ditekan, akan muncul jendela baru. Jendela ini akan memunculkan proses komunikasi perintah serialdari program yang telah dituliskan. Contoh: perintah Serial.print(“test vedc”); akan menghasilkan tulisan “test vedc” pada serial monitor tersebut.

  •  9. New

 Menu toolbar untuk memunculkan file baru tempat menuliskan script program.

  •  10. Tittle

Judul tulisan yang merupakan judul dari sketch yang sedang di buka.

Untuk pembelajaran pertama, anda dapat melihat contoh-contoh yang telah disediakan pada Arduino IDE

Gambar 6. lokasi contoh program bawaan ethernet webserver

9. Sketch : Menghidupkan 2 LED + CSS

10. Mengecek Koneksi

Setelah meng-upload program ke Arduino, ada baiknya kita cek dulu apakah device yang kita gunakan sudah terhubung dengan Arduino Ethernet Shield atau belum. Pada PC kita dapat menggunakan fitur ping untuk melakukan pengecekan.

Gambar 7. Tes koneksi -ping ethernet webserver 

 11. Mengakses IP Address dari web-browser

Gambar 8. Tampilan pada web browser

 Ketika tampilan pada web seperti pada gambar diatas, maka lampu LED sudah siap untuk dilakukan kontrol melalui website.

 

 

AMANKAN JIWA DAN RUMAH KITA DARI BAHAYA LISTRIK

AMANKAN JIWA DAN RUMAH KITA DARI BAHAYA LISTRIK

 Miftahu Soleh

Widyaiswara Madya PPPPTK BOE Malang

 email: solehvedc@gmail.com

 

ABSTRAK

 

Bahaya listrik bisa mengakibatkan kebakaran hingga merenggut nyawa seseorang. Bahaya listrik bisa terjadi karena arus lebih dan terjadinya arus bocor. Arus lebih bisa terjadi akibat beban lebih dan arus hubung-singkat. Tulisan ini bertujuan untuk mengidentifikasi apa penyebab dari terjadinya bahaya listrik dan bagaimana mengatasinya.

Mengetahui ciri-ciri dari setiap bahaya listrik merupakan hal penting bagi kita agar dapat menemukan solusi dan mengambil tindakan yang tepat. Sebaliknya ketidakpahaman terhadap gejala-gejala setiap bahaya listrik mengakibatkan salah mengambil tindakan dan bisa berakibat fatal.

Dengan demikian wajib bagi setiap kita untuk memahami bahaya listrik agar jiwa dan rumah kita aman dari gangguan bahaya akibat listrik.

 

Kata kunci: Bahaya listrik, penyebab kecelakaan listrik, alat pengaman bahaya listrik

 

 

 

JENIS-JENIS BAHAYA LISTRIK

Bahaya listrik dikarenakan adanya arus lebih dan arus bocor ke tanah. Arus lebih adalah arus yang besarnya melebihi arus nominal. Arus nominal adalah besarnya arus kerja yang dapat beroperasi pada sistim instalasi listrik dalam waktu yang kontinyu tanpa menimbulkan adanya kerusakan baik pada sistim instalasi maupun pada peralatan (PUIL 2000).

 

Arus lebih bisa diakibatkan karena beban lebih atau karena hubung-singkat. Arus beban lebih adalah arus listrik yang besarnya diatas arus nominal. Arus beban lebih disebabkan karena beban listrik yang tersambung pada instalasi melebihi batas yang ditetapkan oleh arus nominal pengaman (fuse, MCB) yang terpasang. Misal arus nominal pengaman 6A, maka dikatakan arus lebih jika beban listrik yang terpasang lebih besar dari 6A.

 

Arus lebih bisa juga diakibatkan karena kasus hubung singkat. Pada sistim jaringan 1 fase, maka dikatakan hubung-singkat jika terjadi kontak (saling bersentuhan) antara kabel fase dan netral atau fase dan ground. Besarnya arus lebih akibat hubung-singkat bisa berpuluh kali lipat dari arus nominalnya, bahkan ratusan kali hingga ribuan kali lipat.  Jika hubungsingkat terjadi, nilai R turun mendekati nol. Arus hubungsingkat dapat menjadi ribuan kali lebih tinggi daripada arus normal. Contoh, motor 240 volt dengan tahanan belitan 24 ohm akan memberikan arus nominal 10 amps. (I= 240/24 = 10 A). Ketika terjadi hubungsingkat, tahanan drop. Jika tahanan drop menjadi 24 milliohms, arus akan menjadi 10,000 amps (I= 240/0,024 = 10.000 A = 10 kA)

 

 

Arus bocor ke tanah bisa membahayakan nyawa manusia ketika manusia menyentuh bagian badan peralatan yang bertegangan. Badan peralatan yang terbuat dari logam berpotensi membahayakan jika di dalam peralatan terjadi kegagalan isolasi pada bagian aktifnya. Akibatnya pada badan peralatan tersebut tersedia tegangan sentuh. Jika manusia menyentuhnya, maka akan terjadi aliran arus bocor ke tanah melalui badan manusia tersebut.

 

 

 

 

 

 

BAGAIMANA ARUS LISTRIK BISA MEMBAHAYAKAN

 

Aliran arus listrik dalam konduktor/kabel selalu membangkitkan PANAS karena ada tahanan, I2R.  Semakin besar aliran arus, semakin panas konduktor.

 

Efek panas berbahaya bagi komponen elektrik seperti kabel. Kabel yang mengalami panas berlebih, maka dapat membakar apapun yang ada disekitarnya. Bahkan kabel itu sendiri juga bisa menjadi melebur.

 

Konduktor/kabel memiliki ukuran penampang kabel yang dinyatakan dengan mm2. Konduktor/kabel dengan penampang berbeda memiliki kemampuan hantar arus (KHA) maksimum yang diijinkan yang berbeda pula. Misal kabel dengan penampang 1,0 mm2 memiliki KHA hingga 10A. Jika kabel 1,0 mm2 dialiri arus hingga 10A, maka kabel dapat beroperasi dalam waktu yang kontinyu tanpa ada kerusakan apapun. Berarti 10A bagi kabel 1,0 mm2 merupakan arus nominal. Tetapi jika kabel 1,0 mm2 dilewati arus listrik diatas 10A, dikatakan kabel melewatkan arus lebih,  yaitu jumlah arus yang lebih besar dari batas rentang arus nominalnya (In).

 

Beban lebih terjadi ketika terlalu banyak piranti yang dioperasikan pada rangkaian tunggal atau sebuah perlengkapan elektrik bekerja terlalu berat melebihi kemampuannya.

 

Pada sistim suplai 3 fase yang menggerakkan motor indusksi pada belt konveyor, paket yang berjajar pada konveyor menyebabkan motor bekerja terlalu berat dan membutuhkan arus yang lebih. Karena motor dialiri arus berlebih, maka panas naik. Bahaya akan segera terjadi pada motor jika problem tidak segera diatasi atau rangkaian tidak diputus oleh overload relai.

 

 

 

 

PENYEBAB-PENYEBAB TERJADINYA KECELAKAAN LISTRIK

 

Penyebab-penyebab terjadinya kecelakaan listrik yang sering kita jumpai adalah:

 

1. Kabel yang terbuka

 

Kabel bebas yang tidak terhubung pada peralatan secara baik pada instalasi baru, maupun instalasi lama, mungkin bertegangan. Kabel terbuka seperti ini tentu sangat berbahaya apabila tersentuh.

 

2. Jaringan dengan hantaran telanjang.

 

3. Peralatan listrik yang rusak.

 

4. Peralatan listrik dengan rangka dari logam.

 

Rangka peralatan listrik dapat bertegangan apabila terjadi kebocoran arus .

 

5. Peralatan listrik yang terbuka

 

6. Penggantian kawat sekering

 

Penggantian kawat sekering atau menambah kawat pada sekering dapat menyebabkan kebakaran pada instalasi listrik .

 

7. Pemasangan steker T yang bertumpuk - tumpuk

 

Steker yang tidak terhubung dengan kuat akan meneimbulkan percikan api dan dapat menyebabkan kebakaran .

 

8. Penambahan instalasi sendiri.

 

Pemilihan kabel yang kurang sesuai, pemasangan yang semaunya sendiri akan membahayakan instalasinya sendiri.

 

 

ALAT PENGAMANAN TERHADAP BAHAYA LISTRIK


Bahaya arus lebih akan berakibat pada panas yang berlebihan pada kabel instalasi, oleh karena itu kabel harus dijaga agar tidak dialiri arus listrik melebihi KHA kabel, yaitu dengan memasang alat pengaman berupa fuse dan atau MCB. Jadi fuse atau MCB mengamankan kabel dari bahaya arus lebih.

Arus bocor ke tanah sangat membahayakan jiwa manusia. Hal ini dapat terjadi pada peralatan listrik yang berbadankan logam yang mengalami kegagalan isolasi (kerusakan isolasi) di dalamnya. Kondisi ini bisa diamankan dengan memasang ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) atau RCCB (Residual Current Circuit Breaker).

Arus lebih akibat beban lebih pada peralatan motor listrik juga bisa mengakibatkan motor mengalami panas berlebihan dan pada akhirnya terbakar. Kondisi ini bisa diamankan dengan memasang termorelai.

 

  

Motor listrik yang bekerja pada beban penuh akan membutuhkan arus START hingga 6 kalinya (600%) dari arus In, dan dapat berlangsung hingga 8 detik.

 

Ada kejadian dilematis untuk fuse dan CB pada rangkaian kontrol motor, dimana piranti pengaman harus mampu mengalirkan ‘arus lebih’ motor pada beban penuh dalam beberapa saat. Jika tidak, motor akan trip setiap kali di-start.

 

Tetapi beban lebih yang berlangsung dalam waktu yang lebih lama harus bisa direspon sehingga tidak membahayakan motor. Ini bisa ditangani oleh komponen pengaman beban lebih yaitu overload relay.

 

 

SIMBOL-SIMBOL PERINGATAN BAHAYA LISTRIK

 

 

Peringatan terhadap bahaya akibat listrik harus selalu disampaikan, baik secara lisan maupun tertulis. Tulisan-tulisan harus ditempelkan pada perlengkapan yang di dalamnya atau disekitarnya terdapat tegangan listrik.

 

Mari kita jaga jiwa dan rumah kita dari kecelakaan listrik dengan cara mewaspadai dan menghindari munculnya penyebab bahaya listrik.

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

1. Alois Kaler, 1986. Rangkaian Arus Listrik.  Jakarta: Katalis

2. SNI, 2000. Peraturan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Badan Standarisasi Nasional.

3. Soleh. M., Sudaryono, Agung. S. 2009. Sistem Pneumatik dan Hidrolik. BSE. PSMK

4. Zeiler L, 2012, Hidden Hazards in Your Home Chicago Illinois Insurance,  http://thez.zeiler.com/hidden-hazards-in-your-home-chicago-illinois-insurance#sthash.pbr2rc8P.dpuf, diakses pada 25 Februari 2014

 

Penggunaan Alat Pelindung Diri (APD) standar saat kerja praktik

Penggunaan Alat Pelindung Diri (APD) standar

saat kerja praktik

 

Oleh: Rugianto, SPd., MT.

          Widyaiswara Madya PPPPTK BOE Malang

 

Topik ini menjelaskan jika Anda sebagai pengusaha, mungkin perlu lakukan untuk melindungi karyawan Anda dari risiko cedera di tempat kerja. Ini juga akan berguna untuk karyawan dan perwakilan mereka.

Pengusaha memiliki tugas tentang penyediaan dan penggunaan alat pelindung diri (APD) di tempat kerja dan menjelaskan apa yang harus Anda lakukan untuk memenuhi persyaratan dari APD pada Peraturan Kerja 1992

 

1.    Pengertian APD

Alat Pelindung Diri (APD) merupakan istilah lain dari Personal protective equipment-PPE adalah peralatan yang akan melindungi pengguna terhadap risiko kesehatan atau keselamatan di tempat kerja. Hal ini dapat mencakup item seperti helm pengaman dan helm, sarung tangan, pelindung mata, pakaian visibilitas tinggi, sepatu pengaman dan perlengkapan keselamatan.

Gambar 1. Alat Pelindung Diri (APD)

 

Mendengar perlindungan dan alat pelindung pernafasan yang disediakan untuk kebanyakan situasi kerja tidak tercakup oleh peraturan ini karena ada peraturan yang lebih spesifik lainnya yang berlaku untuk mereka. Namun, item ini harus kompatibel dengan PPE lain yang disediakan.

Undang-Undang Ketenagakerjaan tahun 1989 memberikan pengecualian untuk mengenakannya saat bekerja di lokasi konstruksi dari kebutuhan untuk memakai pelindung kepala.

 

2.    Peraturan yang dibutuhkan

APD harus digunakan sebagai upaya terakhir. Dimanapun ada risiko terhadap kesehatan dan keselamatan yang tidak dapat dikontrol secara memadai dengan cara lain, Alat Pelindung Diri pada Peraturan Kerja 1992 membutuhkan APD yang harus diberikan.

Peraturan yang juga diharuskan oleh PPE adalah:

·         dinilai baik sebelum digunakan untuk memastikan hal itu sesuai dengan tujuan;

·         dipelihara dan disimpan dengan benar;

·         dilengkapi dengan petunjuk tentang cara menggunakannya dengan aman;

·         digunakan dengan benar oleh karyawan.

 

3.    Bahaya dan jenis APD / PPE

 

Mata

·         Bahaya : Kimia atau percikan logam , debu , proyektil , gas dan uap , radiasi.

·         Pilihan: kacamata keselamatan , kacamata , wajah - perisai , visor .

·         Catatan : Pastikan pelindung mata memiliki kombinasi yang tepat dari dampak / debu / splash / logam pelindung mata cair untuk tugas dan cocok pengguna benar .

 

Kepala

·         Bahaya : Dampak dari jatuh atau terbang benda , risiko menabrak kepala , belitan rambut .

·         Pilihan : Berbagai helm , topi keras dan topi .

·         Catatan: Beberapa helm pengaman menggabungkan atau dapat dilengkapi dengan mata yang dirancang khusus atau perlindungan pendengaran . Jangan lupa perlindungan leher , misalnya syal untuk digunakan selama pengelasan . Jangan gunakan perlindungan kepala jika sudah rusak - menggantinya .

 

Pernafasan

·         Bahaya : Debu , uap , gas , kekurangan oksigen atmosfer .

·         Pilihan: Disposable filtering face -piece atau respirator , setengah atau full-face respirator , helm airfed , pernapasan.

·         Catatan : Jenis kanan respirator filter harus digunakan karena masing-masing efektif untuk hanya kisaran zat terbatas . Dimana ada kekurangan oksigen atau bahaya kehilangan kesadaran karena paparan tingkat tinggi asap yang berbahaya , hanya menggunakan alat bantu pernapasan - tidak pernah menggunakan kartrid penyaringan . Filter hanya memiliki hidup yang terbatas , ketika menggantikan mereka atau bagian lain , periksa dengan petunjuk produsen dan memastikan bagian pengganti yang benar digunakan. Jika Anda menggunakan alat pelindung pernafasan , melihat publikasi peralatan pelindung pernapasan HSE di tempat kerja : Sebuah panduan praktis.

 

Melindungi tubuh

·         Bahaya : Suhu ekstrem , cuaca buruk , bahan kimia atau percikan logam , semprotan dari tekanan atau kebocoran senjata semprot , dampak atau penetrasi , debu yang terkontaminasi , pakaian yang berlebihan atau belitan pakaian sendiri .

·         Pilihan: Konvensional atau pakai overall , jas boiler , pakaian pelindung khusus , misalnya celemek chain -mail , pakaian visibilitas tinggi .

·         Catatan : Pilihan bahan termasuk tahan api , anti - statis , surat berantai , kimia kedap air , dan visibilitas tinggi . Jangan lupa perlindungan lain , seperti memanfaatkan keamanan atau jaket .

 

4.    Syarat-syarat Alat Pelindung diri

a.    Pakaian kerja harus seragam mungkin dan juga ketidak-nyamanannya harus yang paling minim.

b.    Pakaian kerja harus tidak mengakibatkan bahaya lain, misalnya lengan yang terlalu lepas atau ada kain yang lepas yang sangat mungkin termakan mesin.

c.    Bahan pakaiannya harus mempunyai derajat resistensi yang cukup untuk panas dan suhu kain sintesis (nilon, dll) yang dapat meleleh oleh suhu tinggi seharusnya tidak dipakai.

d.    Pakaian kerja harus dirancang untuk menghindari partikel-partikel panas terkait di celana, masuk di kantong atau terselip di lipatan-lipatan pakaian.

e.    Harus memberikan perlindungan yang cukup terhadap bahaya yang dihadapi tenaga kerja/sesuai dengan sumber bahaya yang ada.

f.     Tidak mudah rusak.

g.    Tidak mengganggu aktifitas pemakai.

h.    Mudah diperoleh dipemasaran.

i.      Memenuhi syarat spesifik lain.

j.      Nyaman dipakai.

 

5.    Alat-alat pelindung anggota badan

Badan kita terdiri dari beberapa bagian, semuanya itu harus terlindung diwaktu melaksanakan pekerjaan. Alat-alat pelindung bagian adalah sbb:

a.    Alat Pelindung Mata, Mata harus terlindung dari panas, sinar yang menyilaukan dan juga dari debu.

Gambar 2. Kacamata Debu

 

Gambar 3. Kacamata Las Listrik

 

b.    Alat Pelindung Kepala, Topi atau helm adalah alat pelindung kepala bila bekerja pada bagian yang berputar, misalnya bor atau waktu sedang mengelas, hal ini untuk menjaga rambut terlilit oleh putaran bor atau rambut terkena percikan api.

Gambar 4. Alat Pelindung Kepala

 

Syarat Helm

1)    Tahan benturan

2)    Meredam kejutan

3)    Anti air dan tidak mudah terbakar mudah disesuaikan

 

Jenis-Jenis Helm:

1)    Kelas A, yaitu helmet untuk keperluan umum

2)    Kelas B digunakan pada lingkungan kerja listrik

3)    Kelas C helm melindungi dari panas

4)    Kelas D adalah helmet dengan daya tahan yang kecil terhadap api

Gambar 5. Helm sebagai pelindung kepala

 

c.     Alat pelindung telinga, Untuk melindungi telinga dari gemuruhnya mesin yang sangat bising juga penahan bising dari letupan-letupan.

Gambar 6. Alat Pelindung Telinga

Jenis:

1)    jenis yang dimasukkan kedalam lubang telinga (Single-Use earplugs)

2)    jenis yang menutup seluruh telinga.

 

d.    Alat pelindung hidung, Adalah alat pelindung hidung dari kemungkinan terhisapnya gas-gas beracun.

Respirator berbagai jenis, terdapat juga jenis :

1)    Respirator pemurni udara

2)    Respirator yang dihubungkan dengan supplay udara bersih

3)    Respirator yang dilengkapi dengan supplay oksigen

Gambar 7. Alat Pelindung Hidung

 

e.    Alat Pelindung Tangan, Alat ini terbuat dari berbagai macam bahan disesuaikan dengan kebutuhannya, antara lain:

1)    Sarung tangan kain, digunakan untuk memperkuat pegangan supaya tidak meleset.

2)    Sarung tangan asbes, digunakan terutama untuk melindungin tangan terhadap bahaya panas.

3)    Sarung tangan kulit, digunakan untuk melindungi tangan dari benda tajam pada saat mengangkat suatu barang.

4)    Sarung tangan karet, digunakan pada waktu pekerjaan pelapisan logam, seperti vernikel, vercrhoom dsb. Hal ini untuk mencegah tangan dari bahaya pembakaran asam atau kepedasan cairan.

Gambar 8. Macam-macam Sarung Tangan

 

f.     Alat Pelindung Kaki, untuk menghindarkan tusukan benda tajam atau terbakar oleh zat kimia. Terdapat dua jenis sepatu yaitu pengaman yang bentuknya seperti halnya sepatu biasa hanya dibagian ujungnya dilapisi dengan baja dan sepatu karet digunakan untuk menginjak permukaan yang licin, sehingga pekerja tidak terpeleset dan jatuh.

Gambar 9. Sepatu Kerja

 

g.    Alat Pelindung Badan, Alat ini terbuat dari kulit sehingga memungkinkan pakaian biasa atau badan terhindar dari percikan api, terutama pada waktu menempa dan mengelas. Lengan baju jangan digulung, sebab lengan baju yang panjang akan melindungi tangan dari sinar api.

 

Gambar 10. Alat Pelindung Badan

 

Daftar Pustaka:

Axiom Trading Company, 2014, PPE. Doha – Qatar http://www.axiomqatar.com/

Syukri Sahab, 1997.  Teknik Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja. Jakarta : Bina Sumber Daya Manusia.

Tarwaka, 2008. Manajemen Dan Implementasi K3 Di Tempat Kerja. Surakarta : Harapan Press.

Wibowo. 2007. Manajemen Kinerja, edisi ketiga. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta

 

 

Disain instalasi motor (tenaga) listrik

Desain proteksi motor (tenaga) listrik

Agus Salim (WI Madya)

Abstrak

Instalasi listrik pada dasarnya dikelompokan menjadi dua pokok utama yaitu instalasi pencahayaan yang kemudian dikenal dengan instalasi penerangan dan instalasi tenaga. Ada dua hal yang menjadi pembeda dari keduanya yaitu pada masalah toleransi tegangan masing-masing 6% hingga 10% untuk instalasi tenaga. Beda desain lainnya adalah tentang tatacara penentuan proteksi jaringan. Pada kesempatan ini akan dibahas tatacara penentuan nilai pengaman dan perlengkapan lain yang terkait dengan motor listrik sesuai dengan persyaratan yang berlaku (PUIL 2000).

Kata kunci: Instalasi tenaga, proteksi dan desain

A.   Pengertian

Beberapa istilah pada instalasi listrik yang seyogyanya kita pahami dahulu misalnya seperti berikut:

I N       Arus nominal atau kapasitas arus adalah  arus kerja alat listrik atau komponen atau mesin listrik sehingga yang akan dapat berkerja normal tanpa mengalami gangguan atau efek apapun.

Arus lebih, adalah arus yang melebihi arus nominal sehingga dapat menyebabkan gangguan kerja pada alat, komponen atau mesin listrik, yang disebabkan oleh adanya:

·         Beban lebih (over load), 

·         Hubung singkat (Short Circuit)  

B.   Data motor listrik

Motor listrik yang akan kita pasang pada jaringan listrik PLN atau sumber pasokan lain harus kita pahami dahulu data yang dapat dibaca pada nameplate motor. Untuk keperluan disain instalasi yang penting untuk dicatat minimal adalah: tegangan, arus, daya, sambungan dan IP.

Gambar1: Nameplate motor

Spesifikasi motor dari data nameplate:

Tegangan                   :   400 V / 690  V

Arus listrik                   :   29  /  17   A

Daya   P                      :   15  kW

Sambungan                :    Δ  /  Y

Indek Proteksi             :   54

 Dalam memasang instalasi listrik kita terlebih dahulu membuat gambar. Gambar harus menggunakan simbol yang berstandar dan konsistensi harus selalu dijaga. Ada beberapa macam gambar yang seyogyanya dipersiapkan dalam persiapan memasang motor listrik.

 

Gambar 2: Single line power diagram

Pertama kita harus merancang dahulu (minimal) gambar diagram tunggal daya seperti gambar 2. Rangkaian dasar untuk instalasi motor sederhana sesuai dengan nameplate (spesifikasi data) motor diatas maka kita dapat membuat desain :

1.    Pengaman jaringan
2.    Kapasitas kontaktor
3.    Jenis dan penampang kabel
4.    Pengaman motor
5.    Sambungan kumparan motor.

Untuk menyelesaikan desain tersebut kita harus tetap melihat PUIL 2000, katalog produk serta aturan lain yang berlaku.

C.   Rancangan  komponen  

Untuk menentukan jenis komponen dan rating current sesuai dengan beban yang terpasang maka kita harus mengacu PUIL  2000, Tabel 5-5-2 halaman 183. Sehingga kita dapat menghitung nilai proteksi yang akan kita pasang berdasarkan data motor, maka kita dapat tentukan:

1)    Pengaman jaringan, kita memilih pengaman jaringan dengan MCB atau NFB.  Nilai pengaman  dapat diperoleh dengan hitungan:

 

 

Gambar 3:  MCB 3 fase

·         Nilai minimum     =  1,25 x IN motor, dimana  IN  = 29 A.

                                   = 2,5 x 29 A = 36,25 A  (minimal 40 A)

·         Nilai maksimum   = 2,5 x 29 A

                             = 72,5 A (maksimal 63 A)

Dari katalog produk (MG) kita baca data MCB 3 fase antara 40A; 50A dan 63A. Kita (dalam kasus ini) dapat menentukan nilai maksimal MCB 63 A, jika diyakini beban yang akan diberikan memang besar.

Jadi pengaman jaringan kita pasang MCB, IN  = 63 A.

2)    Kontaktor, pada dasarnya kapasitas kontaktor yang dipasang harus mampu dilewati sebesar arus beban maksimum.

     

Gambar 4: Kontaktor magnet

dalam hal ini rating current kontaktor minimal sama dengan IN pengaman diatasnya (MCB) yaitu 63 A, atau minimal sama dengan daya motornya yaitu P = 15 kW. Jadi kontaktor minimal 15 kW.

Kontaktor mempunyai konstruksi tuas-tuas NO dan NC. Kontak yang dibuat dari bahan perak sangat sensitif terhadap adanya busur api dan batas temperature yang diijinkan (fungsi arus listrik).

3)    Jenis dan penampang kabel, untuk menentukan jenis kabel kita harus mempertimbangkan kabel tersebut akan dipasang dilingkungan seperti apa, ditanam, diudara atau didalam pipa.

Gambar 5: NYA 25 mm2

Selain itu kabel yang kita pakai harus mempunyai kemampuan hantara arua (KHA) minimal sama dengan kapasitas pengamannya. Dalah hal ini KHA kabel minimal dipilih yang mempunyai kapasitas > 63 A.

Kita tentukan, kabel menggunakan NYA dipasang didalam pipa, maka kita lihat PUIL 2000, Tabel 7-3-1 diperoleh penampang 25 mm2 dengan  KHA = 83 A. Jadi kabel yang dipasang adalah NYA 25 mm2.

4)   Pengaman motor, pengaman motor dalam teknik kelistrikan dikenal dengan sebutan Thermal Overload Relay (TOR).

 

 

Gambar 6: TOR

Peralatan listrik ini bekerja dengan menggunakan operasi bimetal. Dalam kondisi beban normal arus listrik yang mengalir pada nikelin yang dililitkan pada bimetal untuk memanaskan belum cukup dapat menyebabkan pemutusan arus. Tetapi saat arus beban melebihi arus nominal semakin lama bimetal akan bengkok dan akan menyentuh tuas kontak kontrol akibatnya arus ke beban akan putus, motor berhenti. Karena fungsi utama TOR dipakai untuk mengamankan motor tepatnya kumparan motor, maka harus dipilih TOR yang dapat di set arusnya sebesar arus nominal motor 29 A. Menurut katalog produk CLE, type NR2 Thermal Overload Relay, Ith=  28- 36 A. Arus thermal ini dapat diatur (di-setting) dengan memutar obeng minus ke angka  29 A atau mendekati angka 29.

Jika ternyata terjadi trip, setting current dapat dikoreksi akurasinya (disesuaikan).

5)   Sambungan kumparan motor, sambungan kumparan motor harus sesuai antara spesifikasi motor dengan tegangan sumber listrik yang tersedia. Jika tegangan PLN yang diberikan 3 x 380 Volt dan data nameplate motor  tertluis  Δ  / Y, tegangan 400/ 690  V maka arti data ini bila disesuaikan dengan pasokan listriknya adalah:

·         Kapasitas tegangan kumparan fase 400 V;

·         Sehingga yang cocok dengan pasokan PLN 380V, kumparanya disambung  Δ (delta).

·         Kumparan dapat disambung Y, tetapi operasi dalam waktu singkat (dalam hitungan detik) atau hanya cocok untuk “Starting” yang kemudian dikenal dengan pengasutan Bintang-Segitiga.

 

Catatan: Jika beban motor kapasitasnya melebihi 4 kW maka untuk menghindari Starting Current (arus awal) yang tinggi motor tersebut harus dioperasikan menggunakan sistem Y ke  Δ (bintang- segitiga).

Gambar 7: Diagram  sambungan kumparan  Δ  dan  Y

 

 

Gambar 8 : Terminal motor 3 fase sambungan bintang

 

Gambar 9: Terminal motor 3 fase sambungan segitiga

Dengan contoh rancangan disain instalasi beban motor tersebut kita dapat mengembangkan rancangan secara global dengan memperhitungkan faktor keserempakan, arus hubung singkat  ( Ik ), selektivitas, rangkaian kontrol serta tipe pemutus sirkit. Sehingga bila digambarkan secara keseluruhan dimulai dari Main Distribution Panel (panel Utama) hingga pada titik beban dapat dilihat seperti gambar 10.

Gambar 10: Instalasi  tenaga sederhana

 

D. Kesimpulan

Dalam disain proteksi instalasi motor bila dibandingkan dengan desain pencahayaan  sangat berbeda cara dan sistem rangkaiannya. Perhitungan pengaman jaringan sangat mempengaruhi pemilihan komponen dan penghantar atau kabel yang akan dipakai. Prosedur perhitungan pengaman beban akhir sangat berbeda dengan prosedur perhitungan pengaman secara global.

 

Referensi:

1.    Badan Standarisasi Nasional, PUIL 2000, Yayasan PUIL, 2002.
2.    Trevor Linsley, Basic Electrical Installation Work, Fifth Edition, Elsevier Ltd. 2008
3.    www. Schneider.com.au (MG Katalog)
4.    www.cle-electrical.co.uk/p/2073/nr2-thermal-overload-relay-for-nc1-series.
5.    Brian Scaddan, Electrical Installation Work,6th ed. Elsevier Ltd.,Italy, 2008

 

 

 

 

 

 

 
   
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

KONTROL PID KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC

 KONTROL PID KECEPATAN PUTARAN MOTOR DC
Arie Eric Rawung

 

Abstrak:

Teknik kontrol berkaitan dengan pemahaman dan pengontrolan bahan dan kekuatan alam untuk kepentingan umat manusia. Tujuan ganda pemahaman dan pengontrolan, saling melengkapi karena sistem kontrol yang efektif mensyaratkan bahwa sistem dapat dipahami dan dimodelkan. Tantangan saat ini untuk pengontrolan adalah pemodelan dan pengontrolan modern, kompleks, sistem yang saling terkait seperti sistem kontrol lalu lintas, proses kimia, dan sistem robot. Teknik kontrol didasarkan pada dasar-dasar teori umpan balik dan analisis sistem linear, dan mengintegrasikan konsep-konsep teori model matematika plant dan teori kontrol PID. Oleh karena itu teknik kontrol dapat digunakan untuk memperbaiki respon sistem plat orde dua (yang memiliki overshoot dan peredaman yang besar) menjadi respon sistem orde satu yang diinginkan tanpa overshoot dan transien respon yang cepat.Perbaikan ini dilakukan dengan menggunakan kontrol PID, dimana penetapan parameter-parameter kontrol PID melalui rangkaian sistem tertutup antara kontroler PID dan plant.

Kata kunci: Plant, Kontrol, PID

 

1.Teknik Kontrol

  Sebuah sistem kontrol adalah sebuah interkoneksi dari komponen membentuk konfigurasi sistem yang akan memberikan respon sistem yang diinginkan. Dasar analisis sistem adalah dasar yang disediakan oleh teori sistem linear, yang mengasumsikan hubungan sebab-akibat untuk komponen sistem. Oleh karena itu komponen atau proses yang dikontrolkan dapat diwakili oleh blok, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Hubungan input-output merupakan hubungan sebab-akibat dari proses, yang pada gilirannya merupakan pengolahan sinyal input untuk memberikan variabel sinyal output, sering dengan amplifikasi daya.

Gambar 1 Proses yang akan dikontrol.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

 Sistem kontrol adalah suatu sistem yang bertujuan untuk mengendalikan suatu proses agar keluaran yang dihasilkan  dapat dikontrolkan sehingga tidak terjadi kesalahan terhadap referensi yang ditentukan. Dalam hal ini keluaran yang dikontrolkan adalah kestabilan, ketelitian dan kedinamisannya. Secara umum sistem kontrol dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu sistem kontrol rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup.

1.1 Sistem Kontrol Rangkaian Terbuka

Sebuah sistem rangkaian terbuka umum ditunjukkan pada Gambar 2. Dimulai dengan subsistem yang disebut transducer input, yang mengubah bentuk input yang digunakan oleh kontroller. Kontroler mengendalikan proses atau plant. Input kadang-kadang disebut referensi, sedangkan output dapat disebut variabel yang dikontrol. Sinyal lain, seperti gangguan, akan ditampilkan ditambahkan ke kontroler dan output proses melalui penjumlah, yang menghasilkan jumlah aljabar sinyal input dengan menggunakan tanda-tanda yang terkait.

 

Gambar 2 Sistem kontrol terbuka (tanpa umpan balik).
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

 Karakteristik yang membedakan dari sistem rangkaian terbuka adalah bahwa ia tidak dapat mengkompensasi Gangguan 1 yang menambah sinyal mengemudi kontroler Gambar 2. Sebagai contoh, jika kontroler adalah sebuah penguat elektronik dan Gangguan 1 adalah kebisingan, maka sinyal kebisingan menambah sinyal penguat yang akan juga mengendalikan proses, merusak output dengan efek bising suara. Output dari sistem rangkaian terbuka rusak tidak hanya oleh sinyal gangguan yang menambah sinyal kontroler , tetapi juga oleh gangguan pada output (Gangguan 2 pada Gambar 2).

 1.2 Sistem Kontrol Rangkaian Tertutup

Kelemahan dari sistem rangkaian terbuka, yaitu kepekaan terhadap gangguan dan ketidakmampuan untuk mengoreksi gangguan ini, dapat diatasi dalam sistem rangkaian tertutup. Arsitektur umum dari sistem rangkaian tertutup ditunjukkan pada Gambar 3. Input transduser mengubah bentuk input ke bentuk yang digunakan oleh kontroler. Sebuah transduser output, atau sensor, mengukur respon output dan mengubahnya menjadi bentuk yang digunakan oleh kontroler. Sebagai contoh, jika controller menggunakan sinyal listrik untuk mengoperasikan katup sistem kontrol suhu, kondisi input dan output temperatur diubah menjadi sinyal listrik. Kondisi input dapat diubah menjadi tegangan oleh potensiometer, resistor variabel, dan suhu output dapat diubah menjadi tegangan oleh thermistor, sebuah perangkat yang hambatan listrik berubah dengan suhu. Pertama penjumlah aljabar menambahkan sinyal dari input ke sinyal dari output, yang datang melalui jalur umpan balik, jalur kembali dari output ke persimpangan penjumlahan. Dalam Gambar 3, sinyal input dikurangi oleh sinyal output. Hasilnya umumnya disebut sinyal penggerak. Namun, dalam sistem di mana kedua input dan output transduser memiliki penguatan satu, nilai sinyal penggerak adalah sama dengan perbedaan yang sebenarnya antara input dan output. Dalam kondisi ini, sinyal penggerak disebut kesalahan.

 Sistem rangkaian tertutup mengkompensasi gangguan dengan mengukur output respon, hasil pengukuran yang kembali melalui jalur umpan balik, dan membandingkan dengan respon masukan di persimpangan penjumlahan. Jika ada perbedaan antara dua tanggapan, sistem mendorong plant, maka sinyal penggerak, akan mengoreksi. Jika tidak ada perbedaan, sistem tidak mendorong plant, karena respon plant sudah sama dengan respon yang diinginkan. Sistem rangkaian tertutup, memiliki keuntungan akurasi yang lebih besar dibandingkan dengan sistem rangkaian terbuka. Mereka peka terhadap kebisingan, gangguan, dan perubahan lingkungan. Respon dan error steady-state dapat dikontrol lebih mudah dan dengan fleksibilitas yang lebih besar dalam sistem rangkaian tertutup, dengan sederhana penyesuaian penguatan dalam rangkaian dan kadang-kadang dengan mendesain ulang kontroler. Di sisi lain, sistem rangkaian tertutup lebih kompleks dan mahal dibandingkan dengan sistem rangkaian terbuka.

 Singkatnya, sistem yang melakukan pengukuran hasil sebelumnya dan koreksi disebut rangkaian tertutup atau kontrol umpan balik. Sistem yang tidak memiliki properti pengukuran dan koreksi disebut sistem rangkaian terbuka.

 

Gambar 3 Fungsi alih sistem kontrol rangkaian tertutup.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

 1.3 Fungsi Alih Sistem Kontrol

 Subsistem direpresentasikan sebagai blok dengan input, output, dan fungsi alih. Ketika beberapa subsistem yang saling berhubungan, beberapa elemen skema harus ditambahkan ke diagram blok. Semua bagian komponen diagram blok sistem linear waktu invariant ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4 Fungsi alih sistem kontrol rangkaian terbuka.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

 Fungsi alih sistem kontrol rangkaian terbuka adalah :

 .....…………………….............................................................................................(1)

 Sistem umpan balik membentuk dasar untuk studi rekayasa kontrol sistem. Sistem umpan balik yang khas, ditunjukkan pada Gambar 5 (a), sebuah model sederhana ditunjukkan pada Gambar 5 (b).

Gambar 5 Fungsi alih sistem kontrol rangkaian tertutup.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

............................................................................................................(2)

.............................................................................................................................(3)

Fungsi alih sistem kontrol rangkaian tertutup adalah :

..................................................................................................................(4)

Mengarahkan perhatian kita pada model yang disederhanakan, mengganti persamaan (2) dengan persamaan (3) dan pemecahan untuk fungsi alih, C(s)/R(s)=G(s), diperoleh fungsi alih yang ditunjukkan pada Gambar 5(c), hasil G(s)H(s) dalam persamaan (4) disebut fungsi alih rangkaian terbuka, atau penguat rangkaian.

1.4 Model Matematika Kecepatan Putaran Motor DC orde 1

Identifikasi plant ditujukan untuk mendapatkan model matematis berupa fungsi alih yang digunakan untuk proses perancangan kontroler nantinya. Untuk jenis plant yang dibahas berupa motor DC sistem orde satu. Orde sistem menentukan jenis kontroler yang akan dipakai dan mencari nilai parameter kontroler untuk hasil respon yang diinginkan.

Fungsi alih motor DC dapat ditentukan melalui pembacaan kurva karakteristik yang didapatkan melalui pengukuran keluaran kecepatan putaran motor dan tegangan masukan motor DC, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.

Tegangan steady state adalah tegangan masukan yang diberikan konstan pada masukan motor DC, putaran steady state adalah kecepatan putaran motor setelah mencapai putaran nominalnya setelah diberikan tegangan masukan tertentu, sementara waktu respon motor T1 adalah waktu transien yang diperlukan untuk perubahan kecepatan putaran motor mencapai putaran nominalnya.

Gambar 6 Kurva kecepatan putaran motor orde 1.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

Dari parameter kurva karakteristik tersebut diatas, didapatkan parameter model matematika orde satu :

.....................................……........................................................................................(5)

....................................…...……...…………………………….……………......(6)

Dimana :

yss      = sinyal putaran steady state

xss      = sinyal tegangan steady state

 t           = waktu

 Fungsi alih dari kecepatan putaran motor DC orde 1 dituliskan dalam domain s seperti pada persamaan berikut :

 .........................................….……………………………………………………………..(7)

1.5 Model Matematika Kecepatan Putaran Motor DC orde 2

Untuk jenis plant yang dibahasberupa motor DC sistem orde dua. Orde sistem menentukan jenis kontroler yang akan dipakai dan mencari nilai parameter kontroler untuk mengubah transien respon orde dua menjadi transien respon orde satu yang diinginkan.

Gambar 7 Kurva kecepatan putaran motor orde 2.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

   Fungsi alih motor DC dapat ditentukan melalui pembacaan kurva karakteristik yang didapatkan melalui pengukuran keluaran kecepatan putaran motor dan tegangan masukan motor DC, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.

Tegangan steady state adalah tegangan masukan yang diberikan konstan pada masukan motor DC, putaran steady state adalah kecepatan putaran motor setelah mencapai putaran nominalnya setelah diberikan tegangan masukan tertentu, sementara waktu respon motor Te adalah waktu yang diperlukan untuk perubahan kecepatan putaran motor mencapai putaran maksimumnya dan u adalah kelebihan putaran terhadap putaran nominalnya.

Dari parameter kurva karakteristik tersebut diatas, didapatkan parameter model matematika orde dua :

...................................……..........................................................................................(8)

....................................…..……...……….…………………….……………......(9)

..................................…..…….............……….………………….……………......(10)

Dimana :

yss      = sinyal putaran steady state

 xss      = sinyal tegangan steady state

 u          = kelebihan kecepatan putaran terhadap putaran nominalnya

 Te        = Waktu mencapai kecepatan putaran maksimum

Fungsi alih dari kecepatan putaran motor DC orde 2 dituliskan dalam domain s seperti pada persamaan berikut :

..................................……...………………………………………………..…..(11)

1.6 Kontroler PID

Kontroler PID ideal untuk domain waktu kontinyu proses SISO (single input single output) dinyatakandalam domain Laplace sebagai berikut :

................................... ……...……………………………………...………...…..(12)

 Fungsi alih kontroler PID :

...................................... ……...……………………………………...…(13)

 .....................................……………………………………..…...…(14)

 Dimana :

 Kp       = konstanta penguatan proposional

 Ti         = konstanta waktu integral

 Td        = konstanta waktu derivatif

 Jika Ti = ∞ dan Td = 0 (yaitu kontrol P) , maka jelas bahwa nilai y rangkaian tertutup terukur akan selalu lebih kecil dari nilai r yang diinginkan (tanpa proses integrasi, ketika kesalahan positif diperlukan untuk menjaga konstan nilai terukur, dan kurang dari nilai yang diinginkan). Pengenalan tindakan integrasi memfasilitasi tercapainya kesesuaian antara nilai terukur dan nilai yang diinginkan, ketika konstanta kesalahan menghasilkan output pengontrol meningkat. Pengenalan tindakan derivatif berarti bahwa perubahan nilai yang diinginkan dapat diantisipasi dan dengan demikian koreksi yang tepat dapat ditambahkan sebelum perubahan yang sebenarnya.

 Bentuk proporsional menghasilkan nilai output yang proporsional dengan nilai kesalahan saat ini. Tanggapan proporsional dapat disesuaikan dengan mengalikan kesalahan oleh Kp konstan, yang disebut gain konstan proporsional.

Sebuah penguatan proporsional yang tinggi mengakibatkan perubahan besar dalam output untuk perubahan yang diberikan dalam kesalahan. Jika penguatan proporsional terlalu tinggi, sistem dapat menjadi tidak stabil (lihat bagian lingkaran penalaan). Sebaliknya, penguatan kecil menghasilkan respon output kecil untuk kesalahan masukan yang besar, dan kontroler kurang responsif atau kurang sensitif. Jika penguatan proporsional terlalu rendah, tindakan kontrol mungkin terlalu kecil ketika menanggapi gangguan sistem. Teori Tuning dan praktek industri menunjukkan bahwa istilah proporsional harus memberikan kontribusi sebagian besar perubahan keluaran

Kontribusi dari bagian integral sebanding dengan baik besarnya maupun durasi kesalahan. Bentuk integral dalam kontroler PID adalah jumlah kesalahan sesaat dari waktu ke waktu dan memberikan akumulasi offset yang seharusnya dari sebelum diperbaiki. Akumulasi kesalahan tersebut kemudian dikalikan dengan penguatan integral Ti dan ditambahkan ke output kontroler. Bentuk integral mempercepat pergerakan proses menuju setpoint dan menghilangkan sisa kesalahan steady-state yang terjadi dengan kontroler proporsional murni. Namun, bila bagian integral merespon akumulasi kesalahan dari masa lalu, hal ini dapat menyebabkan nilai sekarang akan melebihi nilai setpoint.

 Derivatif dari kesalahan proses dihitung dengan menentukan kemiringan kesalahan dari waktu ke waktu dan mengalikan tingkat perubahan ini dengan penguatan derivatif Kd. Besarnya kontribusi istilah derivatif untuk tindakan kontrol keseluruhan disebut penguatan derivatif Kd. Tindakan derivatif memprediksi perilaku sistem dan dengan demikian meningkatkan settling time dan stabilitas sistem. Aksi derivatif jarang digunakan dalam praktek karena sensitivitas kebisingan yang melekat saat pengukuran. Jika kebisingan ini cukup parah, tindakan derivatif tidak akan benar-benar menentu dan menurunkan kinerja kontrol. Perubahan mendadak dalam pengukuran kesalahan (yang biasanya terjadi ketika set point berubah) menyebabkan tindakan kontrol tiba-tiba besar. Masalah ini dapat diperbaiki, jika kesalahan yang diukur dilewatkan melalui low-pass filter linear atau nonlinear.

Jadi, dalam bentuk yang disederhanakan, kontroler PID memungkinkan kontribusi penyelesaian dari kesalahan kontroler saat ini, saat lalu dan saat nanti.

Gambar 8 Kurva kecepatan putaran motor orde 2.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

1.7 Disain Parameter Kontroler PID

Setelah mendapatkan model matematika kecepatan putaran motor DC dan kontroler PID, maka nilai parameter kontroler PID dapat ditentukan sebelumnya dengan penentuan transien model rangkaian tertutup dari kecepatan putaran motor DC yang diinginkan.

Gambar 9 Diagram blok rangkaian sistem terbuka.
(Sumber : Nise, 2011, Control Systems Engineering)

 

Jika.........................................…………………………………………….…………..…...…(15)

dan..........................................………………………………………...…………..…...…(16)

maka

Apabila model matematika rangkaian sistem tertutup adalah :

..................................... …………...………………………………...……………...…(17)

maka :

.............................................………………………………………...………………..…(18)

Dari persamaan (1.15), (1.16 dan (1.18) parameter kontroler dapat diketahui :

.................................... ……………………………………………….…………..…......…(19)

.....................................…………………………….………………...…………….....…(20)

 ……...…...……………...................................………………...……………..…...…(21)

 

Kesimpulan:

Pengontrolan plant orde dua yang karakteristiknya mengandung overshoot dan peredaman yang besar dapat diperbaiki menjadi orde satu dengan karakteristik responnya tanpa overshoot dan peredaman, dengan menggunakan kontrol PID.

 

Referensi:

Norman S. Nise, 2011, CONTROL SYSTEMS ENGINEERING, Sixth Edition, John Wiley & Sons, Inc California State Polytechnic University, Pomona.

 

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG