DESAIN KONTROLER PID MENGGUNAKAN PLC CP1E-NA UNTUK MENGATUR TEKANAN FLUIDA PADA PLANT FILTRASI MENGGUNAKAN MODUL ULTRAFILTRATION

Abstract

Abstrak

Pada penggunaan modul Ultrafiltration, tekanan fluida yang digunakan tidak boleh lebih dari tekanan operasi modul. Ketika modul bekerja, tekanan operasi akan semaTin meningkat dan membran akan mengalami penurunan fluks karena terjadi fouling. Fouling merupakan masalah utama pada membran dimana partikel-partikel tertahan dan menutupi permukaan membran, fouling ini semaTin lama semaTin meningkat dan membuat kerja membran menjadi semaTin berat. Penelitian ini dilakukan untuk membuat tekanan fluida yang masuk modul Ultrafiltration stabil sesuai dengan set value yang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk menjaga tekanan agar sesuai dengan tekanan operasi modul Ultrafiltration, karena ada faktor penghambatan membran modul oleh partikel tertentu (fouling) yang mampu membuat tekanan naik tanpa disadari. Metode kontrol yang digunakan adalah metode kontrol PID. Kontrol PID dilakukan menggunakan PLC CP1E-NA dengan memanfaatkan instruksi PIDAT(191). Pressure Transmitter (PT) merupakan sensor yang menjadi input bagi PLC, inverter dan motor pompa merupakan aktuator yang mendapatkan output dari PLC. Sebelum data dari PT masuk ke kontrol PID, data harus diskala terlebih dahulu dari 4-20 mA menjadi 0-7000 desimal. Setelah kontrol PID berkerja dan mendapatkan output, nilai output kontrol harus diskala agar tegangan output kontrol stabil sehingga frekuensi di inverter juga stabil. Penelitian ini menggunakan metode kontrol PID Ziegler-Nichols 1. Pengujian pada plant filtrasi menggunakan nilai parameter PID hasil tuning Ziegler-Nichols 1 menghasilkan nilai parameter PID terbaik yaitu Kp=1, Ti=6,7, dan Td=0 dimana dari hasil pengujian pada set value 400 mbar berhasil stabil saat detik ke-15, pada set value 600 mbar berhasil stabil saat detik ke-22, dan pada set value 800 mbar berhasil stabil saat detik ke-8.

Kata kunci : Plant filtrasi, tekanan, kontrol PID

Abstract

On the use of Ultrafiltration module, the fluid pressure should not be more than the module’s operating pressure. When the module is worTing, the operating pressure is increasing and membrane’s flux is decreasing due to fouling. Fouling is a major problem in the membrane where the particles are retained and cover the surface of the membrane, fouling is progressively increasing and makes the membrane becomes more severe. This research was done to make the incoming fluid pressure to Ultrafiltration module is stable in accordance with a predetermined set value. This is done to maintain the pressure to conform to the operating pressure Ultrafiltration modules, because there are factors inhibiting the membrane module by certain particles (fouling) were able to make the pressure rise unnoticed. Control method used is PID control method. PID control is done using the PLC CP1E-NA by utilizing instruction PIDAT (191). Pressure Transmitter (PT) is a sensor which serve as inputs for the PLC, inverter and the motor pump is an actuator that getting output from the PLC. Before the data from PT entrance to PID control, data must first be scaled from 4-20 mA into 0-7000 decimal. After the PID control work and get the output, the output value must be scaled so the output control voltage is stable so that the frequency inverter is also stable. This research uses a PID control method of Ziegler-Nichols 1. Tests on filtration plant used PID parameter values result of Ziegler-Nichols 1 tuning and produced the best PID parameter values that is Kp=1, Ti=6,7, and Td = 0 where the test results at set value 400 mbar is done with settling time 8s, at set value 600 mbar is done with settling time 22s, and at set value 800 mbar is done with settling time 15s.

Keywords : Plant filtration, pressure, PID