PID Controller Tuning

·        Tujuan sistem pengendalian : menjaga atau mengendalikan supaya nilai PV selalu sama dengan nilai SV

·        Upaya yang dilakukan adalah dengan menyetel sistem pengendalian agar PV mengikuti SV dengan respon overdamped atau underdamped (sistem disetel agar respon tidak berosilasi), keadaan inilah yang disebut stabil

·        Tuning : penyetelan nilai PB, Ti, dan Td, yang menyebabkan respon dari ouput proses (PV) akan stabil

·        Semua elemen dari proses pengendali mempunyai dead time dan time constant

·        Dengan perubahan load dan kondisi operasi maka kedua nilai diatas akan ikut berubah, sehingga mempengaruhi respon dari proses

·        Metoda tuning parameter :

1.       Metoda Ziegler & Nichols

·        Metoda Osilasi

·        Metoda Kurva reaksi

2.       Metoda Cohen Coon

·        Metoda Quarter Decay

METODA OSILASI

·        Metoda ini hanya menggunakan pengendali P (propotional band) dan gain, sehingga respon proses tepat berosilasi dengan amplitude tetap (sustain oscillation)

·        Beberapa istilah yang dipakai :

·        Gcu     = ultimate gain

·        PBu     = ultimate PB

·        Pu       = ultimate period

Pengendali	P	PI	PID
PB	PBu / 0,5	PBu / 0,45	PBu / 0,6
Ti	-	Pu  / 1,2	Pu / 2
Td	-	-	Pu / 8

·        Metoda ini berbahaya untuk dilakukan dilapangan, karena menghasilkan respon proses yang berosilasi

·        Jika respon proses menjadi undamped (osilasi dengan amplituda yang membesar), maka controller harus dipindahkan ke posisi manual

·        Langkah-langkah :

1.      Manual-kan controller

2.      Ubah P = 100%, I = ∞, D = 0

3.      Buat SV=MV= 50 % atau di daerah kerja yang diharapkan

4.      Auto-kan controller

5.      Beri gangguan pada proses (dengan merubah SV sesaat)

6.      Setelah beberapa saat turunkan kembali SV ke harga semula

7.      Perhatikan respon proses

8.      Jika responnya underdamped, perkecil PB agar gain membesar

9.      Jika responnya undamped, secepat mungkin pindahkan ke mode manual. Lalu perbesar PB agar gain mengecil

10. Ulangi langkah  3, 4, dan 5 hingga didapatkan osilasi dengan amplituda tetap

 

METODA KURVA REAKSI

·        Metoda ini paling sering digunakan karena sifatnya praktis dan tidak membahayakan proses

Pengendali	P	PI	PID
PB	Rl * L	Rl / 0,9	R1 * L / 2
Ti	-	3,33 L	2L
Td	-	-	0,5L

·        Rl = unit reaction rate = R / bukaan valve

·        L = dead time

·        Langkah-langkah :

-         manualkan controller

-         aktifkan recorder

-         ubah MV sebesar 5% hingga 10%

-         didapatkan kurva seperti berikut :

-         gambarlah garis singgung (slope), lalu hitung harga reaction rate (R) dimana R = B/A

-         Hitung Rl = R/bukaan valve

-         Hitung dead time-nya (L)

-         Masukkan harga L dan Rl ke dalam tabel diatas

METODA QUARTER DECAY

·        Metoda ini memperbaiki metoda osilasi

·        Respon proses dibuat quarter-amplitude decay, yang periodanya akan digunakan untuk menyetel Ti dan Td

Pengendali	PI	PID
Ti	PB	1,5 * PB
Td		PB / 6

·        Langkah-langkah :

-         manualkan controller

-         ubah SV=MV=50%

-         ubah PB= 100%

-         autokan controller

-         naikkan SV sesaat dengan perubahan sebesar 5%-10%, setelah beberapa saat kembalikan ke nilai semula

-         usahakan menyetel PB hingga didapat respon dengan quarter decay

-         catat perioda respon

-         masukkan harga PB ke dalam tabel diatas