8/19/2019 SISTEM PENGENDALI ANALOG DAN DIGITAL.docx

1/3

SISTEM PENGENDALI ANALOG DAN

DIGITAL

SISTIM KENDALI ANALOG DAN DIGITAL 

Pada sistim kendali analog, pengendali terdiri dari peranti-peranti dan rangkaian-rangkaian analog, yakni, amplifier-amplifier linier. Sistim-sistim kendali mula-mula merupakan sistim-sistim analog disebabkan karena hanya teknologi

elektronika analog yang tersedia pada saat itu. Pada sistim kendali analog, perubahan yang terjadi pada set-point

atau sinyal feedback diindera secara langsung, selanjutnya amplifier mengatur dan menyesuaikan keluarannya (ke

aktuator).

Pada sistim kendali digital, pengendali menggunakan suatu rangkaian digital. Dalam banyak kasus, rangkaian

digital dimaksud adalah suatu komputer, biasanya berbasiskan mikroprosesor atau mikrokontroler (pengendali-mikro).

Komputer akan menjalankan program secara berulang-ulang (setiap perulangan disebut terasi atau scan). Program

memerintahkan komputer untuk mengambil nilai set-point dan data hasil pengukuran dari sensor dan selanjutnya

menggunakan angka-angka ini untuk menghitung keluaran pengendali (yang kemudian dikirim ke aktuator). Program

kemudian akan mulai lagi dari a!al dan melakukan proses yang sama. Satu siklus kerja untuk proses ini berlangsungdalam !aktu kurang "#"$$$ detik. Sistim digital hanya mengambil untuk keadaan input pada selang !aktu tertentu

dalam proses scan dan memberikan output terbaru kemudian. %ika terjadi perubahan input setelah proses scan, maka

perubahan ini tidak terdeteksi hingga pada pada proses scan berikutnya. &enomena ini merupakan hal mendasar

yang membedakannya dari sistim kendali analog yang secara kontinyu menanggapi setiap perubahan input yang

terjadi. 'amun bagi kebanyakan sistim kendali digital, !aktu scan sangat singkat ( "#"$$$ detik) dibandingkan

dengan !aktu tanggapan bagi proses yang dikendalikan sehingga untuk seluruh tujuan praktis, tanggapan pengendali

terlihat terjadi dengan cepat dan dengan segera.

ingkungan sekitar adalah *dunia analog+ dalam hal ini kejadian-kejadian alam yang terjadi biasanya terjadi dalam

pola yang kontinyu dari suatu keadaan ke keadaan berikutnya. Dengan begitu, kebanyakan sistim kendali

mengendalikan proses-proses yang bersifat analog. ni berarti bah!a dalam banyak kasus, sistim kendali digital pada

a!alnya harus mengubah data input analog menjadi bentuk digital sebelum dapat digunakan. al yang sama berlaku

 juga pada bagian output, dimana pengendali digital harus mengubah sinyal output digital menjadi bentuk analog.

ambar ". menunjukan diagram blok dari sistim kendali digital ikal tertutup. Perhatikan bah!a terdapat dua blok

tambahan yakni blok digital-to-analog converter  (D/0) dan blok analog-to-digital converter  (/D0).

ambar ".. Diagram blok dari sistim kendali digital ikal tertutup. (aktuator digital mis. stepper motor memerlukan

D/0, sedangkan sensor digital mis. encoder poros optik memerlukan /D0).

Perhatikan pula bah!a sinyal umpan-balik (feedback) dari sensor (setelah mele!ati /D0) langsung dikirim ke

pengendali (komputer), berbeda dengan sistim analog, dimana sinyal feedback diberikan ke komparator untuk

membandingkannya dengan nilai set-point. ni, berarti bah!a pada sistim digital komputer langsung berfungsi sebagai

komparator antara nilai set-point dengan nilai sinyal feedback.

http://muhammadiqbalf.blogspot.com/2013/01/sistem-pengendali-analog-dan-digital.htmlhttp://muhammadiqbalf.blogspot.com/2013/01/sistem-pengendali-analog-dan-digital.htmlhttp://muhammadiqbalf.blogspot.com/2013/01/sistem-pengendali-analog-dan-digital.htmlhttp://muhammadiqbalf.blogspot.com/2013/01/sistem-pengendali-analog-dan-digital.html

8/19/2019 SISTEM PENGENDALI ANALOG DAN DIGITAL.docx

2/3

 KLASIFIKASI SISTIM-SISTIM KENDALI

Klasifikasi atau penggolongan sistim kendali dapat juga dilakukan dengan cara lain, yakni melalui jenis-jenis

aplikasinya.

Kendali Proses

Kendali proses mengacu kepada suatu sistim kendali yang dipergunakan untuk menga!asi serangkaian proses-

proses industri dengan tujuan agar dapat dilaksanakan dengan seragam, sehingga menghasilkan produk yang benar.

ambar ".1. 0ontoh Sistim Kendali kal 2ertutup 3ntuk Kendali Proses

0ontoh klasik dari kendali proses adalah sistim kendali ikal tertutup untuk menjaga suhu o4en listrik agar tetap padanilai tertentu, seperti yang ditunjukkan pada ambar ".1. Dalam contoh ini, bertindak sebagai aktuator adalah elemen

pemanas, sedangkan 4ariabel atau besaran yang dikendalikan adalah suhu. Sebagai sensor suhu digunakan

termokopel (peranti yang berfungsi untuk mengubah perubahan suhu menjadi perubahan tegangan listrik).

Pengendali mengatur pemberian tenaga listrik kepada elemen listrik dengan cara tertentu sehingga suhu didalam

o4en dapat dipetahankan sesuai nilai set-point (ditunjukkan oleh termokopel).

0ontoh lain untuk kendali proses adalah contoh pada pabrik cat, dimana dua jenis cat ber!arna, masing-masing biru

(blue) dan kuning (yello!) dicampur untuk memperoleh cat dengan !arna hijau (green) seperti pada ambar ".5.

3ntuk mempertahankan keseragaman !arna hijau yang dihasilkan maka pengaturan proporsi 4olume cat biru dan

kuning harus dipertahankan agar tetap konstan selama proses pencampuran. Pengaturan ditunjukkan pada ambar

".5(a) melalui pengaturan bukaan katup " dan katup 6, yang secara manual diatur bukaannya hingga diperoleh

kecerahan !arna hijau yang diinginkan. 7asalahnya adalah jika ketinggian cairan cat pada masing-masing bak

penampung berubah, hal ini akan menyebabkan terjadinya perubahan aliran cat, menyebabkan proporsi campuran

berubah.

3ntuk mempertahankan aliran yang konstan dari kedua bak penampung !alaupun terjadi perubahan le4el # tinggi

cairan cat, maka perlu digunakan dua buah katup yang diaktifkan dengan tenaga listrik (dan pengendalinya) seperti

yang ditunjukkan pada ambar ".5(b). 7asing-masing katup akan mempertahankan laju aliran tertentu ke bagian

pencampur (mixer ), tanpa dipengaruhi oleh perubahan tekanan dari bak penampung. Secara teori, jika cat biru dan

kuning masing-masing diatur terpisah maka harusnya diperoleh !arna campuran yang selalu sama. 'amun dalam

prakteknya, faktor-faktor lain seperti suhu atau kelembaban dapat mempengaruhi sifat kimia pada proses

pencampuran sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan !arna campuran cat yang dihasilkan.

0ara terbaik untuk menanggulangi hal ini adalah dengan mempergunakan sistim yang ditunjukkan pada ambar".5(c)8 dalam hal ini sensor dipergunakan untuk memonitor !arna yang dhasilkan. %ika !arna yang dihasilkan menjadi

8/19/2019 SISTEM PENGENDALI ANALOG DAN DIGITAL.docx

3/3

hijau tua maka pengendali akan meningkatkan kecepatan aliran cat !arna kuning, sebaliknya jika !arna hijau yang

dihasilkan terlalu muda, maka aliran cat !arna kuning dikurangi. Sistim ini lebih sesuai karena memantau parameter

aktual yang harus dipertahankan. Pada sistim yang sebenarnya, pengaturan dengan cara sederhana seperti ini tidak

dapat dilakukan disebabkan sensor yang dapat langsung mengukur keluaran sistim tidak ada dan atau proses akan

melibatkan banyak 4ariabel yang harus diperhitungkan pengaruhnya.

Kendali proses dapat juga diklasifikasikan sebagai proses bat! atau proses "ang kontin"#. Pada proses

kontin"# terjadi aliran material atau produk yang kontinyu, seperti pada contoh pencampuran cat seperti yang telah

diuraikan diatas. Suatu proses bat! memiliki a!al dan akhir proses (yang biasanya dilaksanakan berulang-ulang).

0ontoh proses batch misalnya proses pembuatan adonan roti dan proses pemuatan kotak ke atas pallet.

Pada pabrik-pabrik yang besar seperti pada kilang minyak, banyak proses yang terjadi secara simultan dan harus

dikoordinasikan karena output dari satu proses merupakan input bagi proses yang lain. Pada masa a!al aplikasi

kendali proses, pengendali-pengendali terpisah-pisah digunakan untuk masing-masing proses, seperti yang

ditunjukkan pada ambar ".9(a). Permasalahan yang dihadapi dengan menggunakan cara ini ialah bah!a, untuk

mengubah keseluruhan alur dari produk, maka masing-masing pengendali harus diatur ulang secara manual.

Pada era tahun "9$-an, sistim yang baru dikembangkan dimana seluruh pengendali-pengendali terpisah digantikan

dengan satu komputer besar. Dilustrasikan pada ambar ".9(b), sistim ini disebut direct digital control (DD0) # kendalidigital langsung. Keuntungan dari cara ini

adalah bah!a masing-masing proses dapat dilakukan, dipantau dan diatur dari tempat yang sama, %uga karena

komputer dapat *melihat+ keseluruhan sistim, maka komputer dapat melaksanakan pengaturan untuk meningkatkan

kinerja total sistim. Kelemahan dari cara ini adalah seluruh pabrik bergantung kepada satu komputer, sehingga jika

komputer gagal beroperasi akan menyebabkan keseluruhan proses produksi pabrik terhenti.