PID, Pemahaman Versi Awam

By | 17 November 2015

Sudah lama TeknisiInstrument tidak menulis. Membaca beberapa komentar pada sebuah post, ada cuplikan dari diskusi yang lumayan menarik.

PID (Proportional, Integral Derrivative)

Merupakan metode atau mode pengendalian/control agar kinerja sebuah loop sesuai dengan keinginan, responnya cepat, error-nya sedikit atau minimum.

Secara matematis, diformulasikan sebagai:

mv = ke + (k/Ti)ʃe dt + kTd(de/dt)
dimana,
mv = manipulated variable atau output controller
k = gain
Ti = komponen integral (time)
Td = komponen derivative (time)
e = error (SP-PV)
SP = Set Point
PV = Process Variable

Secara fungsi, ke, merupakan komponen proportional, yang berfungsi untuk merespon error, sehingga bergantung pada gain, komponen ini akan memberikan reaksi koreksi terhadap dinamika perubahan PV, dibandingkan dengan SP, semakin besar gain (semakin kecil PB, proportional band), maka controller akan lebih responsif, namun menimbulkan osilasi pada proses, bahkan bisa off-spec.

Ti (komponen intgral)

Merupakan komponen yang berfungsi untuk mengakumulasi/mengintegrasikan error untuk setiap rentang waktu tertentu, makanya disebut integral. komponen ini akan memberikan koreksi jika untuk setiap waktu tertentu, terkumpul sejumlah error yang signifikan. Komponen ini akan memberi efek memperlambat respon kontrol secara keseluruhan, namun akan membantu mengurangi error yang berkepanjangan, yang biasa disebut offset.

Td (komponen derivative)

Merupakan komponen PID yang berfungsi untuk memberikan reaksi awal, berdasarkan berupa prediksi, berdasarkan kelakuan error yang pernah terjadi, pada proses yang dinamis, biasanya terdapat percepatan error (bukan kecepatan, tapi percepatan), makanya komponen ini akan mendiferensiasikan error, yaitu perbedaan error yang terjadi untuk setiap waktu tertentu (de/dt). Jika error memiliki percepatan berarti, maka komponen ini akan memberikan reaksi awal dalam mengoreksi error, Sehingga komponen ini bisa membantu mempercepat osilasi pada proses. Namun memiliki efek membuat proses gonjang-ganjing.

Apa lagi ya…. oh ya… untuk menganalisisnya, diperlukan transformasi laplace, dimana saya juga tidak kompeten dalam dunia laplace.. hehehe… mohon maaf.

Contoh implementasi dari PID control ini misalnya, level control, temperature control, servo control, motor speed control, flow control, pressure control dan lain2.


 

Pernyataan:
TeknisiInstrument bukan ahli teknik kendali/control, bukan ahli matematika, tidak pandai dalam penurunan formulasi matematis, formula yang ditulis hanya hasil dari sekolah dulu, dan baca-baca pada buku/artikel, besar kemungkinan salah dalam mengingatnya :). Tapi TeknisiInstrument hanyalah Teknisi Instrument, yang berprofesi sebagai sarana mencari nafkah :). Tulisan ini hanya sebagai pandangan lain dalam memahami apakah itu PID control. Kepada pembaca yang memiliki pemahaman penuh mengenai PID, mohon koreksinya jika pada tulisan ini terdapat kekeliruan

 

15 thoughts on “PID, Pemahaman Versi Awam

    1. teknisiinstrument Post author

      Anonymous,
      Salam kenal 🙂
      Mohon maaf, lebih mendalam bagaimana maksudnya?

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  1. Firdhaus_sby

    terima kasih untuk artikelnya
    saya spesialisasi di control valve
    salam

    Reply
    1. teknisiinstrument Post author

      Pak Firdhaus_sby,
      Kembali kasih dan salam kenal
      Senang bisa berkenalan dengan spesialis control valve 🙂

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
    2. anto

      asalamualaikum mas firdhaus… mass mohon penjelasan tentang waktu konstan, waktu stroke, waktu inherent pada control valve mas… trimakasih

      Reply
  2. stolen

    kang salam bani instind.. untuk menentukan konsep nilai pid gmna kang? atau patokan nilai yang harus di berikan agar steady state.. kang

    Reply
    1. teknisiinstrument Post author

      Kang Stolen,
      Salam kembali.
      Apakah maksudnya parameter tuning untuk PID?

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
  3. fajar fadilah

    Asalamualaikum kang mau nanyatolong di bantu kang ,saya belum tau transmitter koreolis itu kaya gimana ?koreolis itu apa ?dan bagaimana cara mengerjakan nya
    Makasih kang

    Reply
  4. teknisiinstrument Post author

    Wa ‘alaikum salam wrwb.
    Kang Fajar, Coriolis flowmeter bekerja berdasarkan efek coriolis. Konstruksinya terdiri dari dua buah tube yang dipasang sejajar/paralel berbentuk omega atau berbentuk huruf U.
    Kedua tube tersebut digoyangkan/digetarkan pada frekwensi tertentu, di kedua ujungnya dipasangi sensor jarak (dengan menggunakan magnetic pickup atau sejenisnya), jika tidak ada aliran, keuda tube tersebut akan bergerak saling berlawanan dengan jarak tempuh dan waktu tempuh sama antara ujung satu dengan ujung lainnya (inlet dan outlet). Jika terdapat aliran, maka akan terdapat perbedaan arah dan jarak temput gerakan kedua tube tersebut, yang jarak/waktu tempuhnya berbanding dengan aliran masa (mass flow) dari fluid yang mengalir di dalam tube tersebut. perbedaan waktu tempuh gerakan tube tersebut (delta T) berbanding dengan banyaknya aliran masa (mass flow) fluida yang diukur delta T tersebut kemudian dikalkulasli oeh transmitter menjadi mass flow.

    Bentuk coriolis sensor bisa dilihat di link berikut: https://www.google.co.id/search?q=coriolis+flow+meter&espv=2&biw=1366&bih=643&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwidsfCptfHMAhXRNpQKHXk9CPcQ_AUIBigB

    Cara kerja lengkap bisa dibaca di sini: http://www.flowcontrolnetwork.com/the-coriolis-effect/

    Mungkin itu ringkasnya, mohon maaf jika jawabannya tidak pas.

    Salam,
    TeknisiInstrument

    Reply
  5. anto

    assalamualaikum mas,,,, maaf agak melenceng pertanyaannya dari pembahasan diatas mas, yang dimaksud time constant differential presure transmitter apa ya mas,, bnyak saya lihat time constan DP bernilai 0.2 detik, mohon penjelasan mas……
    wassalam..

    Reply
    1. teknisiinstrument Post author

      Wa ‘alaikum salam wr. wb.
      Mas Anto,
      Salam kenal. 🙂

      Kalau saya tidak salah ingat, salah satu kinerja (performance) dari pressure transmitter adalah seberapa cepat dia merespon perubahan tekanan pada sisi input kemudian mengeluarkan output yang proporsional dengan inputnya tersebut. Hal itu disebut dengan Response Time (waktu respon), adapun response time adalah gabungan antara dead time dengan time constant. (Response Time = Dead Time + Time Constant)

      Dead time adalah kelambatan transmitter dalam merespon input, misalnya saat diberi perubahan tekanan pada sisi input dari 100% ke 0% (pressure release, atau tekanan dibuang tiba-tiba) , transmitter memerlukan waktu untuk mengubah output, waktu itu disebut dead time.

      Time Constant adalah waktu yang diperlukan untuk mengubah output sebesar 63.2% dari total perubahan tadi (dari 100% ke 0%, berarti waktu yang diperlukan untuk mengeluarkan output dari 100% (20mA) ke 36.8% (9,88mA).

      Biasanya pada buku manual dari pressure transmitter, hal ini ada penjelasannya. Coba buka buku manualnya, salah satu contohnya bisa dilihat di link berikut: http://web-material3.yokogawa.com/FGP-140__5_.us.pdf

      Mudah-mudahan itu yang dimaksud.

      Salam,
      TeknisiInstrument

      Reply
      1. anto

        keren mas makasih mas infonya tentang DP,,, mas tanya satu permasalahan lagi mas tentang kontrol valve jenis globe valve mas,, apa maksud dari waktu stroke, waktu konstan, waktu inferen mas, waktu saya praktek di industri teknisi instrumen mengatakan waktu stroke = adalah selisih waktu yang dibutuhkan control valve menangani gangguan pada saat kontrol valve pada setting normal operasi. waktu konstan adalah = waktu yang ditempuh posisi kontrol valve normal operasi, waktu inferent perbandingan antara waktu konstan dengan waktu stroke, kemudian saya baca2 di jurnal ada yang mengatakan waktu inferent untuk jenis diafragma ketetapan(0.03) jenis valve piston(0.3), mohon penjelasan real nya mas untuk menghilangkan keraguan tentang pengertiannya mas..
        kalau ada manual booknya atau segala jenis yang berkenaan masalh tersebut komfir yea mas.. makasih atas waktunya mass salam intrument..

        Reply
        1. teknisiinstrument Post author

          Mas Anto,
          Waktu stroke atau stroke time adalah waktu yang diperlukan oleh actuator untuk menggerakkan valve dari satu posisi (misalnya dari full open) ke posisi lain (misalnya ke full closed).
          Waktu konstan? Mungkin maksudnya konstanta waktu, terjemahan dari time constant, merupakan parameter umum pada sesuatu yang bergerak dari satu posisi ke posisi lain yang relatif terhadap waktu, seperti yang telah disinggung pada diskusi di atas mengenai DP transmitter. Jadi jika valve bergerak dari satu posisi ke posisi lain yang relatif terhadap waktu, dia akan memiliki time constant atau konstanta waktu yang menentukan kinerja control valve tersebut.
          Perihal konerja tersebut ada pada fase engineering, saat pemilihan control valve.
          Karena keterbatasan pengetahuan TeknisiInstrument, mohon maaf tidak bisa menjawab dengan tepat.

          Salam,
          TeknisiInstrument

          Reply
  6. Tae Gong Sill

    penjelasannya kurang awam bro.., dijelaskan trus diberi contoh2 seperti kehidupan sehari2 setiap P, I dan D nya. agar setidaknya ada khalayan yg dimaksud, kalo penjelasan gini mah bukan awam, ini mah sama aja kyk di situs google lain.

    Reply

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

*