Sistem kontrol digunakan untuk mempertahankan setpoint atau output yang diinginkan dengan menyesuaikan sinyal input. Sistem kontrol dapat berupa loop terbuka atau loop tertutup. Sistem kontrol loop terbuka tidak memiliki loop umpan balik dan sistem kontrol loop tertutup memilikinya.
Dalam artikel ini, saya akan menjelaskan apa itu sistem kontrol, cara kerjanya, dan cara penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, saya akan membagikan beberapa fakta menarik tentang sistem kontrol yang mungkin belum Anda ketahui!
Dalam posting ini kita akan membahas:
- Sistem Kontrol- Seni Merancang dan Menerapkan
- Kontrol loop terbuka dan loop tertutup: Perbedaan antara koreksi diri dan keluaran tetap
- Sistem Kontrol Umpan Balik: Membawa Kontrol ke Tingkat Berikutnya
- Kontrol Logika: Sistem Kontrol yang Disederhanakan dan Efektif
- Kontrol Hidup-Mati: Metode Paling Sederhana untuk Mengontrol Suhu
- Kontrol Linier: Seni Mempertahankan Hasil yang Diinginkan
- Logika Fuzzy: Sebuah Sistem Kendali Dinamis
- Kesimpulan
Sistem Kontrol- Seni Merancang dan Menerapkan
Sistem kontrol melibatkan proses pengaturan dan pemeliharaan output tertentu dengan menyesuaikan sinyal input. Tujuannya adalah untuk menghasilkan keluaran yang benar dan konsisten, meskipun ada perubahan awal pada masukan. Proses tersebut meliputi beberapa tahapan, antara lain sebagai berikut:
- Tahap input: tempat sinyal input diterima
- Tahap pemrosesan: di mana sinyal diproses dan dianalisis
- Output stage: dimana sinyal output dihasilkan
Peran Sistem Kontrol dalam Produksi
Sistem kontrol memainkan peran penting dalam produksi dan distribusi di banyak industri. Teknologi otomasi sering digunakan untuk mengimplementasikan sistem ini, yang bisa sangat kompleks dan mahal untuk dibangun. Elemen-elemen berikut diperlukan untuk menciptakan sistem kontrol yang sangat baik:
- Pemahaman yang baik tentang sistem yang dikendalikan
- Kemampuan untuk merancang dan mengimplementasikan jenis sistem kontrol yang benar
- Paket desain dan teknik standar yang dapat diterapkan pada situasi tertentu
Langkah-langkah yang Terlibat dalam Membuat Sistem Kontrol
Proses pembuatan sistem kontrol melibatkan langkah-langkah berikut:
- Merancang struktur sistem: Ini melibatkan penentuan jenis sistem kontrol yang diperlukan dan komponen yang akan disertakan
- Mengimplementasikan sistem: Ini melibatkan konstruksi sistem secara hati-hati dan menjalankan pengujian untuk memastikan sistem bekerja dengan benar
- Memelihara sistem: Ini melibatkan pemantauan kinerja sistem dari waktu ke waktu dan membuat perubahan yang diperlukan untuk memastikan sistem terus berfungsi dengan benar
Kontrol loop terbuka dan loop tertutup: Perbedaan antara koreksi diri dan keluaran tetap
Sistem kontrol loop terbuka juga dikenal sebagai kontrol non-umpan balik. Sistem ini memiliki keluaran tetap yang tidak disesuaikan berdasarkan masukan atau umpan balik apa pun. Struktur sistem kontrol lup terbuka adalah tipikal dan mencakup masukan, titik setel, dan keluaran. Input adalah sinyal yang digunakan untuk menghasilkan output yang diinginkan. Set point adalah nilai target untuk output. Output adalah hasil dari proses yang berjalan.
Contoh sistem kontrol loop terbuka meliputi:
- Pemanggang roti: Tuas ditempatkan pada fase "hidup", dan kumparan dipanaskan hingga suhu tetap. Pemanggang akan tetap panas sampai waktu yang ditentukan, dan roti akan keluar.
- Cruise control dalam kendaraan: Kontrol diatur untuk mempertahankan kecepatan tetap. Sistem tidak menyesuaikan berdasarkan perubahan kondisi, seperti perbukitan atau angin.
Kontrol loop tertutup: Koreksi sendiri untuk output yang konsisten
Sistem kontrol loop tertutup, juga dikenal sebagai sistem kontrol umpan balik, memiliki kemampuan mengoreksi diri untuk mempertahankan output yang konsisten. Perbedaan antara sistem loop terbuka dan loop tertutup adalah bahwa sistem loop tertutup memiliki kemampuan untuk mengoreksi diri sedangkan sistem loop terbuka tidak. Struktur sistem kontrol loop tertutup mirip dengan sistem loop terbuka, tetapi termasuk loop umpan balik. Putaran umpan balik mengarah dari keluaran ke masukan, memungkinkan sistem untuk terus memantau dan menyesuaikan berdasarkan perubahan kondisi.
Contoh sistem kontrol loop tertutup meliputi:
- Kontrol suhu di ruangan: Sistem menyesuaikan pemanasan atau pendinginan berdasarkan suhu di ruangan untuk mempertahankan suhu yang konsisten.
- Kontrol amplifikasi dalam sistem suara: Sistem menyesuaikan amplifikasi berdasarkan output untuk mempertahankan tingkat suara yang konsisten.
Sistem Kontrol Umpan Balik: Membawa Kontrol ke Tingkat Berikutnya
Sistem kontrol umpan balik adalah jenis sistem kontrol yang menggunakan output dari suatu proses untuk mengontrol input. Dengan kata lain, sistem menerima sinyal dari proses yang dikendalikan dan menggunakan sinyal tersebut untuk menyesuaikan input untuk mencapai output yang diinginkan.
Diagram dan Nama Terkait dengan Sistem Kontrol Umpan Balik
Ada beberapa diagram dan nama yang terkait dengan sistem kontrol umpan balik, antara lain:
- Diagram blok: Ini menunjukkan komponen sistem kontrol umpan balik dan bagaimana mereka terhubung.
- Fungsi transfer: Ini menggambarkan hubungan antara input dan output dari sistem.
- Sistem loop tertutup: Ini adalah sistem kontrol umpan balik di mana output diumpankan kembali ke input untuk mempertahankan output yang diinginkan.
- Sistem loop terbuka: Ini adalah sistem kontrol umpan balik di mana output tidak diumpankan kembali ke input.
Kontrol Logika: Sistem Kontrol yang Disederhanakan dan Efektif
Kontrol logika adalah jenis sistem kontrol yang menggunakan logika Boolean atau operasi logika lainnya untuk membuat keputusan dan mengontrol proses. Ini adalah sistem kontrol yang disederhanakan dan efektif yang banyak digunakan di berbagai industri, termasuk produksi, manufaktur, dan teknik kelistrikan.
Bagaimana cara kerja Kontrol Logika?
Sistem kontrol logika dirancang untuk menangani berbagai input dan menghasilkan output yang diinginkan. Metode dasar operasi adalah sebagai berikut:
- Sistem menerima sinyal input, yang biasanya berupa arus listrik.
- Sinyal input kemudian dibandingkan dengan nilai atau titik yang ditetapkan, yang disimpan dalam sistem.
- Jika sinyal input benar, sistem akan melakukan tindakan tertentu atau beralih ke pengaturan tertentu.
- Jika sinyal masukan salah, sistem akan terus menerima masukan sampai nilai yang benar tercapai.
Contoh Sistem Kontrol Logika
Sistem kontrol logika digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:
- Lampu lalu lintas: Lampu lalu lintas menggunakan kontrol logika untuk beralih antara lampu merah, kuning, dan hijau berdasarkan arus lalu lintas.
- Robot industri: Robot industri menggunakan kontrol logika untuk melakukan tugas-tugas kompleks, seperti pengelasan, pengecatan, dan perakitan.
- Mesin cuci otomatis: Mesin cuci otomatis menggunakan kontrol logika untuk beralih di antara siklus dan suhu pencucian yang berbeda berdasarkan input pengguna.
Kontrol Hidup-Mati: Metode Paling Sederhana untuk Mengontrol Suhu
Kontrol On-Off secara historis diimplementasikan menggunakan relai yang saling berhubungan, pengatur waktu cam, dan sakelar yang dibangun dalam urutan tangga. Namun, dengan kemajuan teknologi, kontrol on-off sekarang dapat dilakukan dengan menggunakan mikrokontroler, pengontrol logika khusus yang dapat diprogram, dan perangkat elektronik lainnya.
Contoh Kontrol On-Off
Beberapa contoh produk yang menggunakan kontrol on-off antara lain:
- Termostat domestik yang menyalakan pemanas saat suhu ruangan turun di bawah pengaturan yang diinginkan dan mematikannya saat suhu di atasnya.
- Lemari es yang menyalakan kompresor saat suhu di dalam lemari es naik di atas suhu yang diinginkan dan mematikannya saat suhu di bawahnya.
- Mesin cuci yang menggunakan kontrol on-off untuk memicu berbagai operasi sekuensial yang saling terkait.
- Aktuator pneumatik yang menggunakan kontrol on-off untuk mempertahankan tingkat tekanan tertentu.
Keuntungan dan Kerugian Kontrol On-Off
Keuntungan dari kontrol on-off meliputi:
- Sederhana dan murah untuk diimplementasikan.
- Mudah dipahami dan dilakukan.
- Ini dapat digunakan dalam berbagai jenis mesin dan operasi.
Kerugian dari kontrol on-off meliputi:
- Ini menghasilkan perubahan mendadak dalam sistem, yang dapat menyebabkan efek negatif pada produk atau proses yang dikendalikan.
- Ini mungkin tidak dapat mempertahankan setpoint yang diinginkan secara akurat, khususnya pada sistem dengan massa termal yang besar.
- Ini dapat menyebabkan keausan pada sakelar dan relai listrik, yang menyebabkan seringnya penggantian.
Kontrol Linier: Seni Mempertahankan Hasil yang Diinginkan
Teori kontrol linier didasarkan pada beberapa prinsip yang mengatur bagaimana perilaku sistem kontrol linier. Prinsip-prinsip ini meliputi:
- Prinsip mengabaikan efek yang tidak diinginkan: Prinsip ini mengasumsikan bahwa setiap efek yang tidak diinginkan dari sistem dapat diabaikan.
- Prinsip aditivitas: Prinsip ini menganut konsep bahwa output dari sistem linier adalah jumlah dari output yang dihasilkan oleh masing-masing input yang bekerja sendiri.
- Prinsip superposisi: Prinsip ini mengasumsikan bahwa output dari sistem linier adalah jumlah dari output yang dihasilkan oleh masing-masing input yang bekerja sendiri.
Kasus Nonlinier
Jika suatu sistem tidak mengikuti prinsip aditivitas dan homogenitas, maka dianggap nonlinier. Dalam hal ini, persamaan pendefinisian biasanya merupakan kuadrat dari suku-suku. Sistem nonlinier tidak berperilaku dengan cara yang sama seperti sistem linier dan membutuhkan metode kontrol yang berbeda.
Logika Fuzzy: Sebuah Sistem Kendali Dinamis
Logika fuzzy adalah jenis sistem kontrol yang memanfaatkan himpunan fuzzy untuk mengubah sinyal masukan menjadi sinyal keluaran. Ini adalah struktur matematis yang menganalisis nilai input analog dalam bentuk variabel logis yang mengambil nilai kontinu antara 0 dan 1. Logika fuzzy adalah sistem kontrol dinamis yang dapat menangani perubahan sinyal input dan menyesuaikan sinyal output sesuai dengan itu.
Contoh Logika Fuzzy dalam Tindakan
Logika fuzzy digunakan di banyak bidang untuk melakukan berbagai tugas kontrol. Berikut beberapa contohnya:
- Pengolahan air: Logika fuzzy digunakan untuk mengontrol aliran air melalui instalasi pengolahan. Sistem menyesuaikan laju aliran berdasarkan kondisi air saat ini dan kualitas keluaran yang diinginkan.
- Sistem HVAC: Logika fuzzy digunakan untuk mengontrol suhu dan kelembaban di gedung. Sistem menyesuaikan suhu dan kelembapan berdasarkan kondisi bangunan saat ini dan tingkat kenyamanan yang diinginkan.
- Kontrol lalu lintas: Logika fuzzy digunakan untuk mengontrol arus lalu lintas melalui persimpangan. Sistem menyesuaikan waktu lampu lalu lintas berdasarkan kondisi lalu lintas saat ini.
Kesimpulan
Jadi, sistem kontrol digunakan untuk mengontrol proses di banyak industri, dan melibatkan perancangan, penerapan, dan pemeliharaan sistem yang mempertahankan keluaran yang konsisten meskipun ada perubahan pada masukan.
Anda tidak akan salah dengan sistem kontrol, jadi jangan takut untuk menggunakannya di proyek berikutnya! Jadi, silakan dan kendalikan duniamu!
Saya Joost Nusselder, pendiri Tools Doctor, pemasar konten, dan ayah. Saya suka mencoba peralatan baru, dan bersama dengan tim saya, saya telah membuat artikel blog yang mendalam sejak 2016 untuk membantu pembaca setia dengan alat & kiat kerajinan.
