3. Cascade Control

CASCADE CONTROL

Kemarin kita sudah membahas Feedback Control, nah pada sesi ini kita akan membahas Cascade Control.  Cascade Control adalah mengendalikan CV dengan mengukur besaran MV dan CV itu sendiri. Disini saya tampilkan Feedback Control sebelum masuk ke Cascade Control:

 

Feedback Control

Seperti dijelaskan kemarin pada feedback control, temperature air dijaga konstan dengan memasang thermocouple sebagai pendeteksi temperature air dengan memasang valve untuk mengatur panas yang diunakan untuk memanaskan air dengan steam sebagai Manipulated Variable, jika aliran uap mengalami perubahan (berpengaruh pada temperature air) maka bukaan valve juga akan berubah karena sensor mendeteksi perubahan suhu pada air.

            Sistem ini memiliki tunda waktu yang besar karena mengendalikan suhu. Perubahan suhu air tidak secara langsung terukur pada alat ukur (sensor) sehingga proses koreksi yang dilakukan oleh valve (FCE) tidak secara langsung bekerja dan pada saat itu valve masih membuka padahal aliran steam mengalami perubahan. Jika gangguan ini terus menerus maka suhu otput air tidak mencapai setpoin karena mengalami osilasi terus menerus. Untuk menanggulangi masalah ini maka feedback control harus ditambakan sistem lagi agar bekerja dengan efektif dan efisien.

Cascade Control

            Tekanan steam sebelum melalui valve diukur oleh PT (Pressure Transmitter), kemudian output dari PT ditransmisikan ke PC (Pressure Control) untuk dihitung dan dibandingkan dengan sinyal dari temerature control TC, (TC ini sebagai setpoint dari FC. Sehingga sinyal error dari PC ditransmisikan ke actuator untuk dikoreksi sehingga bukaan valve akan bekerja sesuai dengan sinyal eror yang diterima.

            Pada cascade control, penambahan sistem bertujuan untuk mengatasi gangguan yang terjadi pada Manipulated Variable (MV) dan meminimalkan keterlambatan proses pengukuran pada feedback control (loop primer), proses pengukuran yang dilakukan PC (loop sekunder) dapat langsung mempengaruhi actuator (valve).

2. Feedforward Control

FEEDFORWARD CONTROL

Pada tulisan ini akan membahas tentang pengendalian feedforward, yaitu salah satu metode pengendalian sistem. Hampir sama dengan bahasan sebelumnya yaitu Feedback Controller hanya saja berbeda pada bagian yang diukur. Feedforward control digunakan untuk mengatasi gangguan pada beban, yang dimaksud beban pada gambar dibawah adalah aliran air, beban tidak sama dengan controled variable.

 Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah :

Pada rangkaian diatas menunjukkan sistem feedforward controller. Rangkaiannya hampir sama dengan feedback bukan,, :D. Yah, benar, pada dasarnya yang diukur sama-sama produknya tetapi beda dalam proses pengukuran. Jika pada feedback controller yang diukur adalah temperature dari produk (air) tetapi pada feedforward controller yang diukur adalah debit aliran dari air yang menuju Heat Exchanger. Kita harus terliti dalam memahami gambar. Pada gambar diatas Steam sebagai MV (Manipulated Variable) karena besaran kelajuan aliran steam yang dirubah rubah untuk memenuhi kebutuhan/setpoint. Besaran aliran steam diatur oleh valve yang sebagai Actuator (Final Control Element).

Aliran air diharapkan konstan dengan bukaan aliran steam sekian, tetapi aliran air tidak akan konstan oleh karena itu dipasang sensor aliran agar sewaktu aliran air menyimpang dari setpoint bukaan valve dapat diatur. Aliran air dingin di ukur oleh FT (Flow Transmitter) sensor flow (Flow Meter) , dari flow meter tersebut akan mengeluarkan sinyal berupa sinyal electrik yang akan di kirim ke Flow Controller (FC). Pada FC ini sinyal hasil pengukuran di hitung lalu dibandingkan dengan set point yang telah ditentukan sebagai acuan. Nah, output dari FC ini mengeluarkan error yang digunakan sebagai input ke Actuator (Valve) untuk dikoreksi.

• Istilah Dalam Sistem Kendali 

1.      Sistem : adalah suatu susunan dari beberapa komponen yang bekerja bersama-sama untuk    melakukan suatu sasaran tertentu.

2.      Proses : adalah tatanan peralatan yang mempunyai suatu fungsi tertentu.

3.    Sensor/Transduser  :  adalah Perangkat yang digunakan untuk merasakan besaran proses yang diukur dan mengubahnya dari suatu besaran ke bentuk besaran lainnya

4.      Controlled Variable atau Process Variable  : adalah kondisi dimana nilai yang kita dikendalikan diantara batasan-batasan  tertentu atau ditentukan .

5.      Set  Point (SP) : adalah besaran process variable yang dikehendaki. Sebuah controller akan selalu  menyamakan controlled variable dengan set point.

6.      Error (E) : adalah perbedaan antara besaran/variabel (process variable) dengan set point.

7.      Controller : adalah elemen yang mengerjakan tiga dari empat tahap langkah pengendalian , yaitu membandingkan set point  dengan process  variable , menghitung berapa banyak koreksi yang perlu dilakukan , dan mengeluarkan sinyal koreksi sesuai dengan hasil perhitungan  .

8.     Actuator/Elemen Kontrol Akhir : adalah Perangkat yang digunakan untuk melakukan aksi kontroler berdasarkan sinyal kontrol 

9.      Manipulated variable (MV)         : adalah input dari suatu proses yang dapat dimanipulasi atau diubah-ubah besarnya  agar controlled variable besarnya sama dengan set point.

1.  Disturbance   : adalah besaran lain, selain manipulated variable, yang dapat menyebabkan        berubahnya controlled variable. Besaran ini lazim disebut load. 


Selanjutnya : CASCADE CONTROL