Sistem Control Industri (Bagian 1)

Teknik pada dasarnya adalah disiplin ilmu yang mempelajari cara memahami dan mengelola material serta kekuatan alam untuk kesejahteraan manusia. Dalam bidang ini, seorang engineer sistem kendali berfokus pada penguasaan bagian-bagian tertentu dari lingkungan mereka yang lazim disebut sebagai sistem guna menghasilkan produk ekonomis yang bermanfaat bagi masyarakat luas.

Tujuan untuk memahami dan mengendalikan suatu sistem adalah dua hal yang saling melengkapi. Pengendalian yang efektif mustahil tercapai tanpa adanya pemahaman mendalam serta pemodelan sistem yang akurat. Meski demikian, seorang engineer kendali sering kali dituntut untuk mengelola sistem dengan tingkat kerumitan tinggi yang sulit dipahami sepenuhnya, seperti pada proses kimia yang kompleks.

Di sisi lain, perkembangan teknologi memberikan peluang bagi para engineer untuk mengoperasikan berbagai sistem otomatisasi industri yang inovatif. Karakteristik paling menonjol dari bidang ini adalah kemampuan untuk mengarahkan mesin dan proses industri maupun ekonomi demi kepentingan sosial.

Teknik kendali berpijak pada fondasi teori umpan balik (feedback) dan analisis sistem linier, serta mengintegrasikan prinsip-prinsip dari teori jaringan dan komunikasi. Karena sifatnya yang fundamental, bidang ini tidak terbatas pada satu rumpun ilmu saja. Prinsipnya berlaku universal di berbagai cabang teknik, mulai dari penerbangan, kimia, mekanik, lingkungan, sipil, hingga teknik elektro. Sebagai contoh, sebuah sistem kendali terpadu sering kali mengintegrasikan berbagai elemen elektrik ke dalam mekanismenya.

Sistem kendali adalah interkoneksi antar komponen yang membentuk suatu konfigurasi sistem untuk menghasilkan respons sistem yang diinginkan. Dasar dalam menganalisis suatu sistem adalah landasan yang diberikan oleh teori sistem linier, yang mengasumsikan adanya hubungan sebab-akibat pada komponen-komponen di dalam sistem tersebut.

Klasifikasi Sistem Kontrol

1. Berdasarkan Loop terdiri dari : 

a. Open Loop

b. Closed Loop 

2. Berdasarkan Linearitas 

a. Sistem Linier

b. Sistem tak Linier

3. Berdasarkan Hubungan dengan Waktu

a. Time Variant 

b. Time Invariant

4. Berdasarkan Waktu 

a. Waktu Kontinyu

b. Waktu Diskrit

5. Berdasarkan Jumlah Input Output

a. SISO

b. MIMO

c. MISO

d. SIMO


Berikut di bawah ini penjelasan Berdasarkan Loop :


Process to be controlled. 


Hubungan input-output ini mewakili hubungan sebab-akibat dari proses tersebut, yang pada gilirannya merepresentasikan pemrosesan sinyal input untuk menghasilkan variabel sinyal output, sering kali dengan adanya penguatan daya (power amplification).

Open-loop control system (without feedback)


Sistem kendali loop terbuka menggunakan sebuah kontroler dan aktuator untuk memperoleh respons yang diinginkan. Sebagaimana ditunjukkan pada gambar, sistem loop terbuka adalah sistem tanpa umpan balik (feedback).

Closed-loop feedback control system (with feedback). 


Sistem kendali loop tertutup (closed-loop) merupakan sistem cerdas yang bekerja dengan cara membandingkan output aktual secara terus-menerus terhadap respons yang diinginkan melalui penggunaan sinyal umpan balik (feedback). Berbeda dengan sistem loop terbuka, sistem ini memanfaatkan sensor untuk mengukur hasil nyata dan menghitung selisihnya dengan input referensi, yang kemudian didefinisikan sebagai error (kesalahan).

Selisih atau error tersebut akan diperkuat dan diproses oleh kontroler untuk memerintahkan aktuator dalam memodulasi proses hingga penyimpangan berkurang menuju nol. Fondasi utama dari desain bagi seorang engineer dalam sistem ini adalah penggunaan umpan balik negatif, di mana output dikurangkan dari input untuk melakukan koreksi otomatis seperti halnya kemudi kapal yang secara otomatis bergerak ke kiri ketika kapal menyimpang ke kanan guna memastikan sistem tetap stabil dan akurat sesuai target yang ditetapkan.

Windy Rahmaningsih
C1.23
20323017
Prodi Teknik Industri
Sistem Kontrol Industri

Referensi 

Dorf, R. C., & Bishop, R. H. (2017). Modern Control Systems (13th ed.). Pearson.





Komentar

Postingan populer dari blog ini

Penerapan Limit dalam bidang Industri

Risk Grading Matrix