final control

5/12/2018 Final Control - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/final-control-55a4d14d1b896 1/31

FINAL CONTROLFINAL CONTROL1. Final Control Operation

2. Signal Conversions

3. Actuator

4. Control Element



1. Final Control Operation1. Final Control Operation

Signal

ConversionsActuator

Final Control

ElementProcess

Signal

control

Signal Conversions

Interface sinyal control->actuator

Disebut juga tranducer (konversi sinyal)

Merupakan rangkaian yang memberikan output energi besar dengan control

berupa input sinyal energi kecil

Actuator

Translasi melakukan aksi pada elemen kontrol

Operasi yang mengubah variabel control dalam proses



Control Element

Mempengaruhi langsung pada variabel dinamika proses

Merupakan bagian terintegral; dari suatu proses

Contoh Sistem Kontrol Proses



1I. Signal Conversions1I. Signal Conversions

Objective:

Mengonversi sinyal energi rendah men jadi

sinyal energi tinggi untuk menggerak an aktuator

Bentuk umum:

1. Sinyal listrik, mis: arus (4-20mA), tegangan (0-5V)

2. Tekanan Pneumatic, mis: 3-15psi atau 20-100kPa

3. Sinyal digital, mis: TTL level voltage



Analog Electrical Signals

Yang umum digunakan:

1. Relay,

sinyal listrik akan mengaktifkan relay, jika kontrol ON/OFF

sudah mencukupi.

Solid State Relay -> Daya besar seperti SCRs danTRIACs2. Amplifier,

Penguatan daya besar padaAC atau DC, misalnya pada

kontrol motor, dan panas

Problem:

A magnetic amplifier requires a 5-10V input from a 4-20mA control signal.

Design a signal conversion system. Asumse: using a resistor in the current

line = 100 Ohm.



3. Motor Control,

Menggunakan device low level sinyal dc untuk langsung

mengontrol kecepatan motor.Dapat digunakan SCRs dan TRIACs



TRIACs DIACs



Digital Electrical Signals

Yang umum digunakan:

1. ON/OFF Control

2. DAC, dibutuhkan jika diharuskan mendapatkan

control yang halus, mis: valve positioning

3. Direct Action, metoda baru dari final control.Aktuator digerakkan langsung oleh komputer, mis:

motor stepper, digital motor servo

Problem:

A 4 bit digital word is intended to control the setting of a 2 Ohm dc resistive heater.

Heat output varies as a 0-24V input to the heater. Using a 10V DAC followed by an

Amplifier and unity gain high-current amplifier, calculate:

a. The settings from min to max heat dissipation.

b. How the power varies with LSB changes



Pneumatic Signals

Banyak aplikasi tekanan gas di industri. Gaya yang

ditimbulkan oleh tekanan gas menggerakkan sebuah piston

atau diafragma.

Menghasilkan daya yang besar, lingkungan yang berbahaya

bagi peralatan listrik.Secara umum sinyal pneumatic dibawa dalam udara kering

sebagai gas dan informasi yang diatur dalam range tekanan

3-15psi

Prinsip kerjaInformasi dibawa oleh tekanan gas dalam pipa.



Penguatan:

Pneumatic amplifier = booster or relay, menaikkan tekanan dan/atau aliran udara

secara linear dari sinyal input



Nozzle/Flapper System:

Konversi sinyal penting-> tekanan menjadi gerak mekanik, atau sebaliknya



Current to Pressure Conver ters:

Biasanya digunakan saat dibutuhkan arus sinyal listrik rendah untuk bekerja, maka

akan cenderung mudah dilakuakn dengan sinyal pneumatic



1II. Actuators1II. Actuators

Menggerakk an valve, menyalak an heater dibutuhk an

actuator. Bedak an dengan baik antara device dari

sinyal input

c

ont

rol dengan elemenc

ont

rol itu

sendiri

Jenis- jenis umum yang digunak an:

-Actuator listrik

-Actuator Pneumatic-Actuator Hidrolik



Actuator Listrik

- Selonoid, dapat digerakkan dengan arus/teganganAC/DC

Speksifikasi: ukuran dimensi batang, gaya, dan electrical rating



- Motor Listrik , dapat digerakkan tegangan analog AC/DC, sinyal digital

Speksifikasi: torsi, daya, rpm,

Motor DC



Torka awal besar, sulit dikontrol kecepatannyaAplikasi: heavy starting, nonmobile loads,

speed tidak diutamakan seperti quick opening valve

Torka awal lebih kecil, lebih mudah dikontrolKecepatannya.

Kombinasi keunggulan dari Series dan Shunt



Motor AC



Motor InduksiAC



Motor Stepper



Actuator Pneumatic

- Prinsip k er ja:

F=(p1-p2).A

F=k x

x= p.A/k

- Reverse acting:



Actuator Hidrolik

- Prinsip k er ja: Hk . Pascal



1V. Control Element1V. Control Element

Mer upak an bagian dari proses itu sendiri,

sehingga dapat ber bentuk ber bagai jenis device

Mek anik a



TEMPERATUR



FLUIDVALVE

Umumnya yg dik ontrol flow rate,

Q=v.A

Q=K V(p2-p1)



K tergantung pada ukuran, str uktur geometri valve

Tipe control valve:

1. Quick Opening (on/off)

2. Linear ( ber banding lur us Q dengan S)

3. Equal per centage (Rangeability -> R=Qmax/Qmin, Q=Qmin.Rs/smax



Control-Valve Sizing

Karakterisitk non ideal f uilda, perlu faktor k orek si:

Q = Cv .[(p2-p1)/SG]

Valve Size (inch) Cv

1/4 0.3

1/2 3

1 14

1.5 35

2 55

3 1084 174



FUILD CONTROL EXAMPLE

final control

Documents