Transmitter dan Line Transmission

Transmitter adalah alat yang digunakan untuk mengubah perubahan sensing element dari sebuah sensor menjadi sinyal yang mampu diterjemahkan oleh controller. Sinyal untuk mentransmisikan ini ada dua macam yaitu pneumatic dan electric. Sistem transmisi pneumatic adalah transmisi menggunakan udara bertekanan untuk mengirimkan sinyal. Besar tekanan udara yang digunakan adalah sekitar 3-15 psi. Sistem ini adalah system lama sebelum kemunculan era elektrik. Sistem transmisi elektronik adalah transmisi menggunakan sinyal elektrik untuk mengirimkan sinyal. Range yang digunakan untuk transmisi ini adalah 4-20mA dan 1-5 VDC. 

Transmitter sendiri ada yang berfungsi sebagai pengirim sinyal saja, atau ada juga yang mengkonversi besaran yang diinginkan. Selain ditransmisikan ke controller (control room), transmitter juga memiliki display di lapangan yang digunakan untuk pengecekan secara manual. Biasanya besaran yang ditunjukkan di lapangan adalah berapa persen dari tekanan. Dari situ bisa dikonversikan menjadi berapa flowrate (jika mengukur flow) atau berapa level (jika mengukur kedalaman), dsb. Ada juga transmitter yang kemunculan nilai besarannya sudah berupa besaran yang diinginkan misalkan mengukur flow dengan differential pressure. Pada transmitter bisa langsung menunjukkan berapa besar flownya, bukan berapa besar differential pressurenya. Semakin baru teknologi yang digunakan maka semakin bagus juga performa dari transmitter tersebut.

Untuk mentransmisikan sinyal dari transmitter ke control room, transmitter melakukan pengkondisian sinyal terlebih dahulu agar sesuai dengan spesifikasi (tegangannya, arusnya).  Transmisi yang digunakan untuk pengiriman sinyal, seperti yang sudah disebutkan sebelum, ada pneumatic dan elektrik. Perbedaan dari kedua transmisi tersebut adalah:

Pneumatic	Electric
Transmisi dengan udara bertekanan	Transmisi dengan sinyal listrik
Jalur transmisi dengan tube	Jalur transmisi dengan kabel biasa
Respon lambat	Respon cepat
Butuh control room besar	Lebih compact
Perawatan lebih mahal	Perawatan relative lebih murah (jarang rusak)

Cara Kerja Transmitter Pneumatic

Pada transmisi pneumatic, sensing element berperan sebagai sensor untuk mendeteksi suatu besaran dengan metode tertentu. Dengan system udara bertekanan, sensing element tersebut meng-adjust flapper dan nozzle akan menyesuaikan posisi flapper. Dari tekanan nozzle ini bisa ditentukan posisi transmitter sedang on (1) atau off (0). Ada juga yang berfungsi seperti variable yaitu bisa meng-adjust seberapa persen besar kecilnya nilai tekanan. Dari tekanan tersebut sudah bisa terlihat outputnya memiliki tekanan berapa. Tekanan itulah yang akan dikirim melalui tubing transmission ke control room. Jika control roomnya masih pneumatic, maka digunakan instrument-instrument pneumatic yang ukurannya besar dan masih kuno. Jika system controlnya sudah elektrik, maka digunakan converter P/I (pressure to Electric) untuk dikirimkan ke DCS. Selanjutnya dari control system, sinyal akan dikirim ke lapangan untuk mengontrol sesuatu (missal valve). Jika menggunakan system control elektrik dan transmisi pneumatic, maka harus ada converter I/P (Electric to Pressure). Jika system control menggunakan pneumatic, tinggal diputar-putar saja controllernya maka sinyal langsung ditransmisi ke lapangan dan menggerakkan valve.

Level Transmitter Electric

Pada transmisi elektrik, cara kerjanya lebih simple. Jalur transmisi sudah menggunakan kabel. Dari transmitter dikirim ke control room dengan kabel. Control system yang digunakan pada system elektrik biasanya DCS. Sebelum masuk DCS, jalur transmisi tersebut masuk ke panel box sebagai interkoneksi antara lapangan dengan control room. Dengan DCS, semua bisa dikontrol melalui layar monitor. Sistemnya sudah terintegrasi dan memiliki respon yang cepat.

Konversi Bilangan

Konsep Bilangan dalam Elektronika Digital

Simulasi Konversi Bilangan

Control Valve

Control valve atau proportional valve adalah alat yang digunakan untuk memodifikasi aliran fluida atau laju tekanan pada sebuah sistem proses dengan menggunakan daya untuk operasinya. Valve ini digunakan oleh industri dalam banyak aplikasi.

Control valve adalah elemen kontrol akhir yang paling umum digunakan untuk mengatur aliran bahan dalam sebuah proses. Pada suatu lup proses, hanya ada resistansi variable yang dikontrol, sedangkan resistansi berubah-ubah karena perubahan aliran pada sistem atau karena lapisan pipa dan permukaan dinding peralatan. Variasi resistansi ini tidak diinginkan dan harus dikompensasi dengan menggunakan control valve.

Pada sebagain besar kasus, control valve diinginkan berubah secara kontinyu berdasarkan sinyal kontrol untuk mempertahankan kondisi mantap dari variable proses. Karena kemampuan jangkauan yang lebar sudah menjadi sifat bawaan dalam memilih ukuran control valve, maka terdapat beberapa pilihan yang dibuat, bergantung pada:
- desain bodi
- karakteristik aliran
- jenis actuator
- desain trim.

Struktur dari control valve secara tipikal ditunjukkan pada Gambar 4.1.





Desain Bodi

Bodi merupakan bagian dari control valve yang mempunyai saluran dimana aliran fluida akan diatur melalui saluran ini, dikenal sebagai valve seat. Atau dengan kata lain adalah bagian luar dari control valve yang berhubungan langsung dengan fluida. Bahan untuk bodi tidaklah sama untuk setiap penggunaan fluida, tergantung pada sifat fluida. Secara konstruksi, bodi terdiri dari tungkai pemutar, badan katup, plug dan packing. Berdasarkan pada fungsinya, bodi terdiri dari plug dan jenis–jenis katup. Konstruksi bodi biasanya sama untuk berbagai jenis katup, kecuali jika didesain khusus.
Bahan metal yang digunakan untuk bodi valve diantaranya adalah: brass, bronze, copper, cast iron, ductile iron, monel, stainless steel dan steel. Sedangkan bahan plastik yang digunakan diantaranya adalah PVC dan CPVC.
Pemilihan plug katup biasanya berhubungan dengan kemampuan katup, misalnya rangeability, kapasitas, kebocoran, tekanan dan gaya yang mem-pengaruhi. Tiap–tiap plug mempunyai karakteristik yang berbeda. Bentuk plug katup yang sering dipakai adalah bentuk bola, jarum dan piringan.

Berdasarkan jumlah valve seat-nya, control valve dibedakan menjadi :
- Single Seat
- Double Seat

Karakteristik Aliran

Karakteristik aliran sebuah control valve adalah hubungan antara laju aliran yang melalui valve dan gerakan valve jika pergerakan bervariasi dari 0 hingga 100%.
Jenis Karakteristik :
- Quick Opening
- Linear
- Equal Percentage

Control Instrument P.I.D

CONTROLLER INSTRUMENTASI
                      PID

PID (dari singkatan bahasa Inggris: Proportional–Integral–Derivative controller) merupakan kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut.
Komponen kontrol PID ini terdiri dari tiga jenis yaitu Proportional, Integratif dan Derivatif. Ketiganya dapat dipakai bersamaan maupun sendiri-sendiri tergantung dari respon yang kita inginkan terhadap suatu plant.
1.Kontrol Proporsional
Kontrol P jika G(s) = kp, dengan k adalah konstanta. Jika u = G(s) • e maka u = Kp • e dengan Kp adalah Konstanta Proporsional. Kp berlaku sebagai Gain (penguat) saja tanpa memberikan efek dinamik kepada kinerja kontroler. Penggunaan kontrol P memiliki berbagai keterbatasan karena sifat kontrol yang tidak dinamik ini. Walaupun demikian dalam aplikasi-aplikasi dasar yang sederhana kontrol P ini cukup mampu untuk memperbaiki respon transien khususnya rise time dan settling time.
2.Kontrol Integratif
Jika G(s) adalah kontrol I maka u dapat dinyatakan sebagai u(t) = [integrale(t)dT]Ki dengan Ki adalah konstanta Integral, dan dari persamaan diatas, G(s) dapat dinyatakan sebagai u = Kd.[deltae / deltat] Jika e(T) mendekati konstan (bukan nol) maka u(t) akan menjadi sangat besar sehingga diharapkan dapat memperbaiki error. Jika e(T) mendekati nol maka efek kontrol I ini semakin kecil. Kontrol I dapat memperbaiki sekaligus menghilangkan respon steady-state, namun pemilihan Ki yang tidak tepat dapat menyebabkan respon transien yang tinggi sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan sistem. Pemilihan Ki yang sangat tinggi justru dapat menyebabkan output berosilasi karena menambah orde sistem
3.Kontrol Derivatif
Sinyal kontrol u yang dihasilkan oleh kontrol D dapat dinyatakan sebagai G(s) = s.Kd Dari persamaan di atas, nampak bahwa sifat dari kontrol D ini dalam konteks "kecepatan" atau rate dari error. Dengan sifat ini ia dapat digunakan untuk memperbaiki respon transien dengan memprediksi error yang akan terjadi. Kontrol Derivative hanya berubah saat ada perubahan error sehingga saat error statis kontrol ini tidak akan bereaksi, hal ini pula yang menyebabkan kontroler Derivative tidak dapat dipakai sendiri

Contoh Rangkaian Jam Digital Dengan AT89S51

        I.            Tujuan

-Agar siswa dapat menguasai software program mikrokontroller;

-Agar siswa dapat merangkai secara mandiri rangkaian elektronik yang berbasis mikrokontroller.

      II.            Alat dan bahan

Alat                                                                                                        Bahan

-Perangkat keras (Laptop)                                                           - Software (ISIS)

-Peralatan tulis (Buku dan Pulpen)                                             - Internet

    III.            Hasil

-Deskripsi umum rangkaian

Rangkaian ini berfungsi sebagai alat penunjuk waktu ata juga disebut sebagai jam, yang memiliki basis digital dengan memakai cara kerja memakai program mikrokontroller.

-Fungsi atau aplikasi dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak lepas dari waktu, maka dari itu untuk mempermudah kita dalam mengetahui waktu. Maka rangkaian ini dapat diaplikasikan sebagai alat penunjuk waktu atau jam digital.

-Prinsip kerja

Mula-mula input tegangan masuk kedalam rangkaian osilaor yang berfungsi sebagai penguat gelombang untuk setiap detik arus menuju ke system mikrokontroller (AT89S51). Lalu dari minichip (IC) dikeluarkan melalui  PDIP (port Dual In Package) menuju display yang menunjukan angka yang dikeluarkan melalui program yang tersimpan dari dalam minichip atau IC AT89S51 tersebut. Sehingga layar display menunjukan angka-angka numeric.

-Gambar rangkaian

    IV.            Kesimpulan

Jadi kesimpulan untuk menghasilkan rangkaian diatas kita membutuhkan 2 rangkaian inti dan satu rangkaian beban. Dua rangkain inti tersebut adalah rangkaian osilator dan rangkaian pull-up, sedangkan rangkaian bebannya yaitu rangkaian beban (display) yang deprogram dengan perintah IC atau mikrokontroller AT89S51.

Elekro Pneumatik

Elektro Pneumatik

Dunia teknologi yang berkembang semakin cepat merupakan tantangan bagi lembaga pendidikan SMK untuk membenahi semua aspek dalam rangka  perbaikan kualitas luarannya. Salah satu hal yang menjadi sorotan saat ini adalah sistem kerja di industri yang semakin canggih, sehingga menuntut luaran SMK untuk memiliki kompetensi yang sesuai dengan kebutuhan di industri nantinya. Sistem pneumatik adalah salah satu sistem kontrol yang kini mulai ramai digunakan di industri – industri modern, karena efektif dan efisien serta murah dalam hal penggunaan sumber tenaga dan biaya.
Apa Itu Elektropneumatik ?
Elektropneumatik pada hakekatnya terdiri dari dua sistem pengontrolan, yaitu sistem pneumatik dan elektropneumatik. Pengontrolan sistem pneumatic menggunakan sumber tenaga dari udara bertekanan, sehingga hemat biaya. Sedangkan sistem elektropneumatik menggunakan sumber tenaga disamping udara bertekanan, juga berasal dari sumber tenaga listrik dengan kapasitas tegangan dan daya yang relatif kecil. Dengan demikian kedua sistem pengontrolan ini sangat ekonomis.
Karakteristik dan aplikasi pneumatik
Bidang aplikasi yang menggunakan pneumatik meliputi :
• Secara umum dalam penanganan material, seperti :
- Pencekamam benda kerja
- Penggeseran benda kerja
- Pengaturan posisi benda kerja
- Pengaturan arah benda kerja
• Penerapan umum
- Pengemasan – Pemakanan – Pengukuran – Pemilahan bahan – Pengaturan buka / tutup – Pemindahan material – Pemutaran dan pembalikan benda kerja – Penyusunan benda kerja – Pengerjaan stempel dan embosing pada benda kerja
Pneumatik diterapkan dalam pemesinan dan operasi kerja seperti :
● Pengeboran
● Pembubutan
● Pengefraisan
● Penggergajian
● Pengeboran
● Pembubutan
● Penyelesaian akhir
● Kontrol kualitas
● Pengubahan bentuk
Keunggulan dan karakteristik khas dari udara bertekanan adalah :
- Ketersediaan : Udara praktis terdapat dimana-mana dalam jumlah yang terbatas
- Transportasi : Udara dengan sangat mudah dapat ditransportasikan melalui pipa saluran sampai jarak yang jauh
- Penyimpanan : Udara bertekanan dari kompresor dapat disimpan dalam tabung untuk sewaktu-waktu dipergunakan
- Temperatur : Udara bertekanan relatif tidak peka terhadap perubahan temperatur, sehingga menjamin pengoperasian yang handal
- Tahan ledakan : Udara bertekanan tidak mengandung resiko terbakar atau meledak
- Bersih : Udara bertekanan tanpa lubrikasi adalah bersih. Ini penting dalam industri makanan, kayu & tekstil
- Konstruksi : Konstruksi komponen yang sederhana sehingga harganya murah
Keunggulan dan karakteristik khas dari udara bertekanan adalah :
- Kecepatan : Udara bertekanan merupakan media kerja yang cepat
- Pengaturan : Dengan menggunakan komponen-komponen udara bertekanan, kecepatan dan gaya dapat diatur
- Beban berlebih: Perkakas dan elemen kerja pneumatik akan tetap aman terhadap beban berlebih yang diberikan. Beban berlebih akan menyebabkan peralatan berhenti tanpa ada kerusakan sedikitpun
Kekurangan dari udara bertekanan adalah :
- Pengadaan : Udara bertekanan harus disiapkan dengan baik untuk mencegah timbulnya resiko keausan komponen pneumatik (akibat partikel debu dan kondensasi)
- Mampu dimampatkan : Udara bertekanan dapat dimampatkan sehingga tidak mungkin diperoleh kecepatan piston yang teratur & konstan
- Gaya : Udara bertekanan hanya efisien sampai gaya tertentu (untuk tekanan 6 – 7 bar atau 600 – 700 kPa) maka gaya berkisar antara 20.000 – 30.000 Newton.
- Gangguan suara: Udara buangan menimbulkan suara yang bising Untuk mengatasi digunakan material peredam suara – Biaya : Pemakaian udara bertekanan memerlukan biaya yang relatif mahal

Sistem Interfacing

Dalam permasalahan elektronika digital dan komputer, sistem interfacing dapat dikelompokkan dalam dua bagian dasar, yaitu:

1.                 1. Interfacing ke mikroprosesor

2.                 2. Interfacing ke (sistem) mikrokomputer

Arti harafiah kata-kata interfacing adalah suatu perlakuan atau usaha (perangkat keras dan perangkat lunak) untuk menghubungkan “antarmuka” antara dua buah sistem. Sistem ini dapat berupa sistem integrasi antar IC Peripheral, atau sistem integrasi dari suatu sistem hybrid atau sistem rangkaian berbasis mikroprosesor.

Pengertian interface secara lebih umum, biasanya selalu dihubungkan dengan pengertian perlakuan interfacing antara suatu sistem komputer dengan suatu sistem rangkaian luar. Rangkaian luar ini dapat berupa rangkaian switch, relay, LED, seven segment, rangkaian keyboard, modil LCD, unit printer, rangkaian komunikasi serial, peranti ukur elektronik, instrumen dan lain-lain. Dalam dimensi yang lebih besar, interface berlaku pula untuk hubungan antara dua sistem komputer atau lebih.

Ada beberapa kata kunci (keyword) yang perlu diketahui dalam teknik-teknik interfacing, yaitu :

1.            1. Impedances Matching (kesesuaian impedansi).

Impendansi  otput dari peranti/sistem yang di-interface-kan ke peranti/sistem yang lain hendaknya memiliki kesesuaian impedansi. Permasalahan ini akan banyak muncul dalam hal interfacing sistem analog. Aspek ini secara otomatis berpengaruh pula terhadap Voltage dan Current Matching.

2.             2.Logic Matching (kesesuaian Logika, timing dan kontrol).
Dalam analisi rangkaian digital, Logic Matching ini meliputi kompatibilitas kontrol, access time (terutama kemampuan maksimal kecepatan eksekusi dari rangkaian/peripheral yang di-interface-kan), timing (pewaktuan untuk proses transfer data0, dan lain-lain. Dalam dimensi yang lebih besar,aspek kompatibilitas kontrol ini dapat pula meliputi penggunaan tipe-tipe protokol dalam interfacing antar sistem/jaringan komputer.

3.             3.Aspek FAN-IN dan FAN-OUT.

Istilah ini khusus digunakan dalam konteks interfacing antar-gate dalam rangkaian logika Standar perancangan dan analisis yang digunakan adalah menggunakan standar IC TTL (Transistor-transistor Logic).

Sistem Pneumatik

Pneumatik berasal dari bahasa Yunani  yang berarti udara atau angin. Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem Pneumatik. Dalam penerapannya, sistem pneumatic banyak digunakan sebagai sistem automasi. 

A.  Penggunaan sistem Pneumatik antara lain sebagai berikut :

a.Rem

b.Buka dan tutup Pintu

c.Pelepas dan penarik roda-roda pendarat     pesawat.

d.Dan lain-lain.

B. Kelebihan sistem Pneumatik antara lain :

a. Fluida kerja mudah didapat dan ditransfer.

b. Dapat disimpan dengan  baik.
c. Penurunan tekanan relatif lebih kecil dibandingkan dengan sistem hidrolik.

d.Viskositas fluida yang  lebih kecil sehingga gesekan dapat diabaikan.

e.Aman terhadap kebakaran.

C. Sedangkan kekurangan dari sistem Pneumatik antara lain:

a. Gangguan suara yang bising

b. Gaya yang ditransfer terbatas
c. Dapat terjadi pengembunan.

 Sistem Tekanan Tinggi

Untuk sistem tekanan tinggi, udara biasanya disimpan dalam tabung metal (Air Storage Cylinder) pada range tekanan dari 1000 – 3000 Psi, tergantung pada keadaan sistem. Tipe dari tabung ini mempunyai 2 Klep, yang mana satu digunakan sebagai klep pengisian, dasar operasi Kompresor dapat dihubungkan pada klep ini untuk penambahan udara kedalam tabung. Klep lainnya sebagai klep pengontrol. Klep ini dapat sebagai klep penutup dan juga menjaga terperangkapnya udara dalam tabung selama sistem dioperasikan.

Sistem Tekanan Sedang.

Sistem Pneumatik tekanan sedang mempunyai range tekanan antara 100 – 150 Psi, biasanya tidak menggunakan tabung udara. Sistem ini umumnya mengambil udara terkompresi langsung dari motor kompresor.

Sistem Tekanan Rendah.

Tekanan udara rendah didapatkan dari pompa udara tipe Vane. Demikian pompa udara mengeluarkan tekanan udara secara kontinu dengan tekanan sebesar 1 –10 Psi. ke sistem Pneumatik.