TUGAS DASAR SISTEM KONTROL
“SISTEM KONTROL LOOP TERBUKA
(OPEN-LOOP) DAN SISTEM KONTROL LOOP TERTUTUP (CLOSED-LOOP)”
Nama : Rian
Adi Wirawan
NIM : 21060112130134
Kelas : C
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
1.
Sistem Kontrol Loop Terbuka (Open-Loop)
adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai
pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontrol terbuka keluarannya
tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan.
Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak
dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan
berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem
tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, system control open loop tidak
dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. System control open loop dapat
digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak
terdapat gangguan internal maupun eksternal. Contohnya adalah pemanggang roti,
eskalator, dan traffic light (rambu-rambu lalu lintas).
(1)
Pemanggang Roti/Toaster
Pemanggang roti hanya
bekerja berdasarkan waktu, tidak ada umpan ballik apakah roti yang
dipanaskannya sudah matang atau belum. Sehingga masukkan, dalam hal ini tingkat
kematangan roti yang diinginkan bisa jadi akan berbeda dengan keluaran yang
diharapkan. Potongan roti yang terlalu besar bisa menyebabkan roti yang
dimasukkan kedalam pemanggang menjadi tidak matang. Namun roti yang tidak
matang tersebut tetap saja menjadi keluaran dari mesin tersebut. Pemanggang roti
tidak akan memanaskannya lagi hingga matang. Untuk lebih rincinya, sebagai
berikut :
Toaster
ini sangat sederhana dan mudah
dioperasikannya. Toaster atau pemanggang roti memiliki sistem yang cukup
simpel. Pemanggang menggunakan radiasi infra merah untuk memanaskan sekerat
roti. Saat sekerat roti diletakkan di dalam pemanggang, dan setelah dihubungkan
dengan sumber, sebuah kumparan akan menjadi kemerahan dan memproduksi kawat
nikrom. Radiasi ini akan mengeringkan dan membakar permukaan roti.
Pada
umumnya, pemanggang menggunakan kawat nikrom untuk memproduksi radiasi ini, dan
kawat nikrom ini membalut suatu lembaran yang terbuat dari mika. Kawat nikrom
(nichrom) sendiri adalah perpaduan antara nikel dan krom.
Mengapa
keduanya dipakai untuk menghasilkan radiasi?
Pertama,
kawat nikrom memiliki resistansi elektrik yang tinggi dibandingkan tembaga,
misalnya. Meskipun kawat nikrom yang digunakan cukup pendek, namun cukup untuk
menaikkan suhu tinggi. Yang kedua, nikrom tidak mengoksidasi saat dipanaskan
sehingga tidak mengalami pengaratan. Sebaliknya kawat besi, misalnya, akan
mengalami pengaratan dengan cepat saat dipanaskan.
Alat
pemanggang yang paling sederhana memiliki dua lembaran mika yang diselubungi
nikrom, dan masingmasing dipisahkan oleh suatu slot berukuran satu inci. Kabel
nikrom dapat langsung dihubungkan ke stop kontak.
Biasanya
pemanggang memiliki dua fitur lain yaitu:
1.
Tray yang
dilengkapi dengan semacam spiral (spring-loaded tray),
sehingga roti yang
dipanggang langsung lembam keluar dari panggangan
2.
Pengatur waktu
yang dapat mematikan pemanggang secara otomatis, kemudian melepaskan tray
sehingga hasil panggangan dapat keluar.
(2)
Eskalator
a.
Pendaratan/Landing
Floor plate rata dengan
lantai akhir dan diberi engsel atau dapat dilepaskan untuk jalan ke ruang mesin
yang berada di bawah floor plates. Comb plate adalah bagian antara floor plate
yang statis dan anak tangga bergerak. Comb plate ini sedikit miring ke bawah
agar geriginya tepat berada di antara celah-celah anak tangga-anak tangga. Tepi
muka gerigi comb plate berada dibawah permukaan cleat.
b.
Landasan
Penompang/Truss
Landasan
penopang adalah struktur mekanis yang menjembatani ruang antara pendaratan
bawah dan atas. Landasan penopang pada dasarnya adalah kotak berongga yang
terbuat dari bagian-bagian bersisi dua yang digabungkan bersama dengan
menggunakan sambungan bersilang sepanjang bagian dasar dan tepat dibawah bagian
ujungnya. Ujung-ujung truss tersandar pada penopang beton atau baja.
Struktur peletakkan escalator
pada lantai gedung
c.
Lintasan
Sistem
lintasan dibangun di dalam landasan penopang untuk mengantarkan rantai anak
tangga, yang menarik anak tangga melalui loop tidak berujung. Terdapat dua
lintasan: satu untuk bagian muka anak tangga (yang disebut lintasan roda anak
tangga) dan satu untuk roda trailer anak tangga (disebut sebagai lintasan roda
trailer). Perbedaan posisi dari lintasan-lintasan ini menyebabkan anak
tangga-anak tangga muncul dari bawah comb plate untuk membentuk tangga dan
menghilang kembali ke dalam landasan penopang.
Sistem Pergerakan Eskalator
(3)
Traffic Light
ATCS (Automatic Traffic Light Control System) telah digunakan pada
kota-kota besar seperti Jakarta, Bandung, Surabaya untuk mencegah terjadinya
kemacetan.
Tetapi meningkatnya jumlah
kendaran menyebabkan ATCS berfungsi kurang optimal. Untuk itu dibuat sistem
ATCS yang dapat bekerja menentukan lama penyalaan lampu hijau secara otomatis
berdasarkan distribusi kepadatan. Sistem ini mengontrol lampu Lalu Lintas
otomatis dengan menggunakan kamera berbasis mikrokontroller. Kamera digunakan
sebagai pengamat kepadatan kendaraan pada suatu persimpangan. Hasil pengamatan
diolah PC sehingga diperoleh persentase kepadatan pada tiap-tiap jalur.
Mikrokontroller bekerja menyalakan lampu lalu lintas secara default kontrol yaitu searah dengan arah jarum jam. Jika PC terkoneksi dengan mikrokontroller maka mikrokontroller mengirimkan informasi jalur mana yang lampu hijaunya akan menyala. Kemudian PC mengolah gambar persimpangan dan menentukan besarnya persentase kepadatan serta lama penyalaan lampu hijau untuk jalur yang telah ditentukan. Apabila tidak ada koneksi antara PC dan mikrokontroller maka lama penyalaan lampu hijau adalah 6 detik.
Mikrokontroller bekerja menyalakan lampu lalu lintas secara default kontrol yaitu searah dengan arah jarum jam. Jika PC terkoneksi dengan mikrokontroller maka mikrokontroller mengirimkan informasi jalur mana yang lampu hijaunya akan menyala. Kemudian PC mengolah gambar persimpangan dan menentukan besarnya persentase kepadatan serta lama penyalaan lampu hijau untuk jalur yang telah ditentukan. Apabila tidak ada koneksi antara PC dan mikrokontroller maka lama penyalaan lampu hijau adalah 6 detik.
Persentase kepadatan pada
tiap-tiap jalur juga dipengaruhi dari persimpangan sebelumnya yang terhubung
pada tiap-tiap jalur secara simulasi. Sistem ini dapat bekerja menentukan lama
penyalaan lampu hijau dengan persentase keberhasilan sebesar 100%. Pada umumnya
arah perpindahan lampu lalu lintas dapat diatur sesuai dengan arah jarum jam
(clockwise) atau berlawanan arah jarum jam (counter clockwise). Lampu lalu
lintas bekerja secara bergantian pada tiap jalur sesuai dengan waktu yang sudah
ditentukan dengan urutan menyala lampu hijau, lampu kuning dan lampu merah.
2.
Sistem Kontrol Loop Tertutup (Closed-Loop)
adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya
mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, Sistem kontrol lup tertutup
juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang
merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat
berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya,
diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran
sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “lup tertutup” berarti menggunakan aksi
umpan – balik untuk memperkecil kesalahan sistem.
Gambar diatas menunjukkan hubungan masukan dan
keluaran dari sistem kontrol lup tertutup. Jika dalam hal ini manusia bekerja
sebagai operator, maka manusia ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan
yang diinginkan, ketika terjadi perubahan pada sistem maka manusia akan
melakukan langkah – langkah awal pengaturan sehingga sistem kembali bekerja
pada keadaan yang diinginkan. Contohnya adalah Lampu Taman, Lemari Es, dan
Pendingin udara (AC).
(1)
Lampu Taman
Menurut saya, lampu itu
termasuk kedalam loop tertutup karena memiliki kondisi eror sehingga harus
adanya pengulangan agar kondisi yang diinginkan tercapai. Masukan yang
diharapkan adalah cahaya yang redup agar sensor mengirim sinyal supaya lampu
menyala tetapi apabila sensor tidak menangkap cahaya redup maka akan terjadi
eror dan sensor harus mengulang sampai kondisi yang diinginkan tercapai,
demikian pemaparan lampu taman yang masuk kedalam loop tertutup.
(2)
Lemari Es
(Kulkas)
Pada kulkas, sensor
suhu akan mendeteksi berapa suhu di dalam kulkas. Kemudian data tersebut akan
dimasukkan ke controller yang nantinya mebuat set point berapa suhu yang diinginkan. Semisal, 50 C.
Lalu controller tersebut diteruskan Final Element (Akuatik) yang selanjutnya
akan melakukan proses pendinginan hingga mencapai 50. Pada
kenyataannya, suhunya tidak mungkin pas 50. Pada prosesnya, ketika
suhu sudah mencapai <50, maka proses akan berhenti. Ketika suhu
>50, proses akan mulai kembali. Hal itu terjadi berulang-ulang.
(3)
Pendingin
Ruangan (AC)
Masukan dari sistem AC
adalah derajat suhu yang diinginkan si pemakai. Keluarannya berupa udara dingin
yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharapkan akan sama
dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu
ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan
(error) dari derajat suhu aktual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya
kesalahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya sehingga didapatkan
kesalahan yang semakin lama semakin mengecil.
Sumber :
10.3.12 
Admin DYTOSHARE - DyTo
