SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA KAPAL

SISTEM KONTROL OTOMATIS PADA KAPAL

Pengendalian proses secara otomatis dan kestabilan pada sistem suatu mesin yang menggunakan hidrolik sebagai komponen utama menjadi kebutuhan yang tidak dapat diabaikan lagi. Kebutuhan didorong oleh keinginan untuk mengoptimalkan kinerja mesin secara menyeluruh. Otomatisasi proses dan kestabilan sistem hidrolik diharapkan mampu meningkatkan produktifitas, efisiensi dan realibilitas mesin. Dalam penelitian ini dilakukan perancangan sistem kontrol otomatis dengan menggunakan kontrol panel relay dan PLC, sedangkan stabilitas sistem hidrolik akan dikaji dengan menggunakan tiga buah metode diantaranya kriteria State-space (absolute Stability), Root Locus (relative stability) serta Bode plot (frekuency stability) dengan objek penelitian sebuah mesin pencetak paving SB324SE. Penelitian tugas akhir ini menghasilkan sebuah rancangan kontrol otomatisasi proses dan data tingkat kestabilan sistem hidrolik. Secara keseluruh aktuator hidrolik berada dalam kondisi stabil absolut. Silinder punch stabil pada gain margin 2.05 dan frekuensi natural 2223,5 Hz, silinder kereta bahan stabil pada gain margin 10,8 dan frekuensi natural 1766,2 Hz, Silinder dies stabil pada gain margin 15,25 dan frekuensi natural 270,4 Hz

 Dari hasil perancangan sistem kontrol otomatis dan analisa kestabilan sistem hidrolik mesin pencetak paving SB324SE diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

v Ladder diagram yang telah disimulasikan dengan menggunakan software fluidsim dapat langsung digunakan sebagai bahan acuan membuat kontrol panel relay karena telah menunjukan hasil yang sesuai dengan perancangan.

v Ladder diagram yang telah disimulasikan dengan software fluidsim dapat dijadikan acuan

v Ladder diagram untuk PLC dapat langsung digunakan bila hardware yang digunakan adalah PLC dengan tipe Simatic S7-200.

Sistem hidrolik mesin pencetak paving SB324SE secara keseluruhan berada dalam kondisi stabil absolut, namun tingkat kestabilan pada tiap silinder bervariasi pada batasan margin tertentu.

a. Produktifitas sangat dipengaruhi oleh kecepatan proses dalam menghasilkan suatu produk dimana  untuk daya pompa yang konstan kecepatan dipengaruhi oleh flowrate, load dan dimensi silinder.

b. Perubahan variabel-variabel yang nilainya sangat mempengaruhi besarnya flowrate seperti CR (perbandingan antara Af dan Ar) juga secara signifikan mempengaruhi kestabilan.

130

kontrol untuk engene,karena mesin kapal perlu kontor temperatur air radiator,kontrol tekanan oli mesin/oli hidrolik,kontorol persediaan bahan bakar,dan safety defaise nya

INSTRUMENT PENGENDALIAN DI KAPAL

Seluruh permesinan harus beroperasi dalam kisaran parameter tertentu. instrumen pengukuran akan mengukur parameter- tekanan, suhu, dan yang lainnya- dan parameter tersebut ditampilkan pada sebuah skala tertentu. selain alat ukur peralatan pengendali juga dibutuhkan untuk mengubah nilai parameter. pengendalian bisa dilakukan secara manual ataupun otomatis,misalnya pembukaan atau penutupan katup,dimana pada pengendalian secara otomatis perubahan terhadap nilai parameter akan terjadi tanpa adanya campur tangan dari manusia.

PENGUKURAN TEKANAN

Pengukuran tekanan tergantung pada jenis instrument yang digunakan. Tekanan absolut (absolut gauge) merupakan pengukuran total dengan menggunakan tekanan bernilai nol sabagai dasar. Tekanan baku (gauge pressure) merupakan pengukuran tekanan dimana nilai diatas tekanan atmosfer yang digunakan sebagai dasar. Untuk menyatakan tekanan baku sebagai nilai absolut dibutuhkan menambahkan tekanan atmosfer.

Manometer

U tube manometer seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah. Salah satu ujung manometer dihubungkan dengan sumber tekanan, yang lainnya terhubung dengan udara terbuka. Cairan dalam tabung bisa diisi dengan air atau raksa. Kelebihan tekanan diatas atmosfer akan ditunjukkan sebagai perbedaan tinggi permukaan cairan, karena itu manometer ini disebut manometer baku. Manometer ini biasanya digunakan untuk mengukur tekanan yang rendah seperti tekanan udara. dimana dua sistem tekanan digunakan, dan peralatan ini akan mengukur perbadaan tekanan.                                  

Barometer

Barometer Merkuri merupakan manometer dengan tabung lurus. Seperti pada gambar disamping, bentuknya berupa pipa kapiler dari kaca yang tertutup pada salah satu ujungnya, pipa kapiler tersebut diisi dengan mercury. Bagian yang tertutup diletakkan di atas dan bagian tebuka terletak dibawah dan diletakkan pada  sebuah tatakan sehingga bagian atas pipa akan terisi udara.

Barometer Aneroid menggunakan pipa bergelombang untuk mendeteksi perubahan pada tekanan atmosfer. bagian tengah pipa akan cenderung turun jika tekanan atmosfer naik atau cenderung naik jika takanan atmosfer turun. Pergerakkan itu akan menunjukkan perubahan tekanan pada skala yang ada pada barometer.

Bourdon tube

Peralatan ini merupkan yang paling umum digunakan untuk mengukur tekanan. pengukur tekanan ini terbuat dari tabung melingkar menyerupai huruf C tang tertutup pada salah satu ujungnya. Bagian yang tertutup bisa bergerak dengan bebas dan bagian ini terhubung dengan pointer atau penunjuk skala. Tekanan yang bekerja pada tabung masuk melalui bagian terbuka yang ada di bagian bawah dimana bagian ini tidak bisa bergerak dengan bebas. Tekanan berbeda didalam tabung menyebabkan penunjukkan skala yang juga berbeda. Jenis barometer ini terdapat juga yang menggunakan pipa jenis heliks atau spiral.                                                            

Peralatan yang lainnya

Jenis manometer Diapragma juga bisa digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan. peralatan tersebut ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Pergerakkan dari diafragma akan menyebabkan skala pointer juga berubah

Pengukuran Suhu

Pengukuran suhu menggunakan peralatan dengan skala celcius. semua peralatan pengukur suhu menggunakan skala ini kecuali yang berkaitan dengan perhitungan yang berhubungan dengan gas.

Termometer Gelas Berisi Cairan

Beragam cairan digunakan dalam termometer jenis ini, tergantung pada jangkauan temperatur, misalnya raksa -35⁰ C sampai +350⁰ C, alkohol -80⁰ C sampai +70⁰ C. peningkatan suhu bisa menyebabkan peningkatan permukaan cairan(sesuai dengan prinsip pemuaian) pada pipa kapiler termometer dan kenaikan tersebut akan terbaca pada skala termometer, dimana skala tersebut tertulis pada tabung termometer.

Penggunaan metal bulb dan tabung kapiler bourdon yang diisi dengan cairan akan memberikan daya tahan dan jangkauan temperatur yang panjang. Penggunaan merkuri, misalnya, akan memberikan jangkauan dari -39⁰ C sampai  +650⁰ C. Pipa bourdon bisa berbentuk spiral atau heliks. pada peningkatan temperatur akan cenderung lurus. Bagian ujung yang bebas akan dihubungkan dengan pointer pada skala.

Termometer Bimetal

bimetal pada termometer ini terbentuk dari dua logam berbeda yang dilekatkan satu dengan yang lainnya. ketika temperatur berubah maka perbedaan pemuaian akan menyebabkan panjang dali dua logam tersebut berbeda sehingga logam bimetal akan melengkung dengan bagian dalam logam yang nilai pemuaiannya lebih kecil. kedua logam tersebut akan membengkok dan permukaannya melengkung mengikuti bentuk tempatnya. pada bagian ujung bebas logam akan dihubungkan dengan pointer yang akan menunjukkan skala perubahan suhu. kisaran suhu yang bisa dihitung dengan termometer ini adalah -30⁰ C samapai +550⁰ C

Termokopel

Termokopel merupakan termometer elektrik. Ketika dua logam berbeda digabungkan untuk membentuk sirkuit tertutup dan didekatkan dengan benda bersuhu tertentu maka pada daerah sambungan arus akan mengalir dan dapat digunakan untuk mengukur suhu. Temokopel bisa digunakan untuk mengukur suhu dengan jangkauan -200⁰ C sampai 1400⁰ C.

Thermistor

Termistor merupakan termometer elektrik yang menggunakan perubahan resistansi untuk mengukur suhu. Termistor adalah semiconducting material yang dibuat dari tembaga yang didalamnya ditambah kobal, nikel dan mangan oksida. Pencampuran dibentuk pada kondisi dibawah tekanan. Logam campuran tersebut dilapisi kaca atau diletakkan dibawah tutup logsm tipis.perubahan temperatur akan terukur pada sirkuit elektrik sehingga suhu akan diketahui. Ukuran termometer ini biasanya kecil dan termometer ini memiliki sensitivitas yang tinggi. Kedua hal tersebut yang menjadi keuntungan dari termometer ini. jangkauan suhu yang bisa diukur adalah – 250⁰ C sampai 1500⁰ C .

Pengukuran Permukaan

Bola Apung

sebuah bola apung yang bergerak mengikuti naik turunnya permukaan zat cair. sebuah batang logam akan menghubungkan  bola dengan peralatan yang terhubung dengan indikator. float switches biasa digunakan untuk indikasi ketinggian dari permukaan zat cair yang nantinya secara otomatis bisa menhidupkan pompa ketika ketinggian permukaan zat cair di dalam tanki rendah. atau bisa secara otomatis akan mematikan pompa jika permukaan zat cair yang telah disyaratkan telah memenuhi tanki.

Gelas Duga

berbagai gelas duga digunakan untuk menunjukkan tinggi permukaan dalam tanki penyimpanan.

Pneumatic Gauge

peralatan ini menggunakan manometer merkuri yang dihubungkan dengan hemispherical bell yang diletakkan dibagian bawah tanki dengan selector cock maka memungkinkan satu manometer dihubungkan dengan beberapa tanki. three way cock dipasang untuk menghubungkan tiga saluran, udara, gauge, dan vent. tekanan udara di dalam tanki akan digunakan sebagai acuan ketinggian permukaan di dalam tanki.

Pengukuran Aliran

Pengukuran aliran dapat dilakukan dengan mengukur kuantitasnya, dimana jumlah cairan yang mengalir pada waktu tertentu, atau kecepatan aliran yang kemudian dikalikan dengan luas penampang pipa sehingga akan mendapatkan laju aliran.

Tabung Venturi - Pengukuran Kecepatan Aliran

Tabung venturi terdiri atas tabung yang menyerupai kerucut pada bagian inlet dan outlet, seperti yang tampak pada gambar dibawah ini. Cabang yang menuju manometer akan menghasilkan perbedaan tekanan yang berkaitan dengan keceapatn aliran. Prinsip pengoperasian adalah satu tekanan akan dikonversi menjadi kecepatan.

Variabel yang lainnya

Coil Meter

Pengukuran arus listrik ataupun tegangan listrik biasanya menggunakan peralatan yang terbuat dari coil meter. Konstruksi keduanya hampir sama namun hanya sirkuitnya saja yang berbeda. Moving coil meter terdiri atas coil yang dipasang pada besi lunak berbentuk silinder. Coil tersebut bebas berputar. Dua pegas kecil diletakkan diatas dan dibawah coil untuk menghasilkan gaya tahan serta menghantarkan arus. Coil dikelilingi oleh magnet permanen yang menghasilkan medan magnet. Arus yang melalui coil akan menghasilkan gaya yang menggerakkan coil yang berlawanan dengan gaya pegas pada sebuah posisi, dimana pointer akan bergerak untuk menunjuk pada skala yang menunjukkan jumlah arus atau tegangan yang diukur.

Peralatan peralatan pada sebuah control room mesin induk

Panel generator

Panel alarm

Biasanya terdapat panel yang memonitor beragam jenis parameter, seperti ketinggian, suhu, tekanan kerja mesin atau tekanan pada tanki. Jika terjadi ketidaknormalan pada parameter parameter tersebut maka alarm akan berbunyi. Tugas seorang operator adalah menindaklanjuti dari alarm tersebut.

Sebagai contohnya tanki bahan bakar yang diisi dari tanki storage menuju tanki servis sedangkan operator lupa menghentikan pompa. Alarm ketinggian atau level permukaan akan berbunyi ketika ketinggian permukaan bahan bakar telah mencapai yang ditentukan. Sehingga operator akan mematikan pompa, atau pada sistem otomatis maka pompa akan langsung berhenti dengan sendirinya ketika ketinggian permukaan telah mencapai ketinggian yang ditentukan.

Pengendali mesin utama

Pengendalian pada mesin induk antara lain adalah pengendalian terhadap bahan bakar, kecepatan, emergency stop, indikator beban, dll.

Panel elektrik

Panel elektrik biasanya digunakan untuk mengendalikan power supply menuju permesinan di kamar mesin. Terdapat juga voltmeter dan ammeter

Cooling water system (These pump water round the cylinder liners at about 85 degrees. )

ogi Informasi :-