Fikry Try Nugroho's Blog: Sistem Loop Terbuka Dan Sistem Loop Tertutup

Sistem Kontrol Loop Terbuka dan Sistem Kontrol Loop Tertutup

Sistem Kontrol Loop Terbuka

Sistem kontrol loop terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukkan.

Gambar Sistem Kontrol Loop Terbuka

Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, sistem control terbuka tidak dapat melaksanakan tugas yang sesuai diharapkan. Sistem kontrol terbuka dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

Ciri - Ciri Sistem Kontrol Loop Terbuka :

1) Sederhana

2) Harganya murah

3) Dapat dipercaya

4) Kurang akurat karena tidak terdapat koreksi terhadap kesalahan

5) Berbasis waktu

Kinerja Sistem Kontrol Loop Terbuka :

1) Kontrol terbuka sesuai untuk sistem operasi gerak robot dengan aktuator yang berdasarkan pada umpan logika berbasis langkah sekuensial (urutan program)

2) Tidak menggunakan sensor untuk mengetahui posisi akhir

3) Dapat diatur dengan menggunakan delay

4) Cocok untuk robot sistem mapping

Contoh Aplikasi Sistem Loop Terbuka :

A. Pengontrol lalu lintas berbasis waktu

B. Mesin cuci

C. Oven listrik

D. Tangga berjalan

E. Rolling detector pada bandara

Contoh Sistem Operasi Pada Mesin Cuci:

Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula) walaupun tingkat kebersihan pakaian (sebagai keluaran sistem) kurang baik akibat adanya factor-faktor yang kemungkinan tidak di prediksi sebelumnya.

Gambar Operasi Mesin Cuci

Sistem Kontrol Loop Tertutup

Sistem Kontrol loop tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Sistem kontrol loop tetrtutup juga merupakan sistem control berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya). Diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “loop tertutup” berarti menggunakan aksi umpan balik untuk memperkecil kesalahan sistem.

Gambar Sistem Loop Tertutup

Gambar diatas menunjukan hubungan masukan dan keluaran dari sistem kontrol loop tertutup. Jika dalam hal ini manusia bekerja sebagai operator, maka manusia ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan yang diinginkan, ketika terjadi perubahan pada sistem maka manusia akan melakukan langkah-langkah awal pengaturan sehingga sistem kembali bekerja pada keadaan yang diinginkan.

Komponen proses sistem kontrol loop tertutup :

1) Reference Input (masukan acuan,r), merupakan sinyal acuan bagi sistem kontrol

2) Actuating Signal (e), merupakan sinyal kesalahan / error yang merupakan selisih antara sinyal acuan (r) dan sinyal (b)

3) Control Element, (g1) merupakan element yang berfungsi untuk memproses kesalahan/error yang terjadi dan setelah kesalahan tersebut dimasukan melalui element pengontrol

4) Manipulated Variable (variabel yang dimanipulasi), merupakan sinyal yang dihasilkan oleh control element yang berfungsi sebagai sinyal pengontrol tanpa adanya gangguan

5) Plant/proses, merupakan obyek fisik yang dikontrol, dapat berupa proses mekanis, elektris, hidraulis maupun gabungannya

6) Disturbance, merupakan sinyal gangguan yang tidak diinginkan

7) Feedback Element (jalur umpan balik), merupakan bagian sistem yang mengukur keluaran yang dikontrol dan kemudian mengubahnya menjadi sinyal umpan balik

8) Forward Path, merupakan bagian sistem tanpa umpan balik

Komponen Sistem Kontrol Loop Tertutup :

1) Input (masukan), merupakan rangsangan yang diberikan pada sistem kontrol, merupakan harga yang diinginkan bagi variabel yang dikontrol selama pengontrolan. Harga ini tidak tergantung pada keluaran sistem

2) Output (keluaran,respons), merupakan tanggapan pada sistem kontrol, merupakan harga yang akan dipertahankan bagi variabel yang dikontrol, dan merupakan harga yang ditunjukan oleh alat pencatat

3) Beban/Plant, merupakan sistem fisis yang akan dikontrol (misalnya mekanis, elektris, hidraulik ataupun pneumatic)

4) Alat kontrol/controller, merupakan peralatan/ rangkaian untuk mengontrol beban (sistem). Alat ini bisa digabung dengan penguat

5) Elemen Umpan Balik, menunjukan/mengembalikan hasil pencatan ke detector sehingga bisa dibandingkan terhadap harga yang diinginkan (di stel)

6) Error Detector (alat deteksi kesalahan), merupakan alat pendeteksi kesalahan yang menunjukan selisih antara input (masukan) dan respons melalui umpan balik (feedback path)

7) Gangguan merupakan sinyal-sinyal tambahan yang tidak diinginkan. Gangguan ini cenderung mengakibatkan harga keluaran berbeda dengan harga masukanya, gangguan ini biasanya disebabkan oleh perubahan beban sistem, misalnya adanya perubahan kondisi lingkungan, getaran ataupun yang lain

Contoh Aplikasi Sistem Kontrol Loop Tertutup :

A. Servomekanisme

B. Sistem pengontrol proses

C. Lemari Es

D. Pemanas Air Otomatik

E. Kendali Termostatik

F. AC

Contoh Sistem Operasi Pada Pendingin Udara (AC) :

Masukan dari sistem AC adalah derajat suhu yang diinginkan oleh pemakai. Keluaranya berupa udara dingin yang akan mempengaruhi suhu ruangan sehingga suhu ruangan diharpakan akan sama dengan suhu yang diinginkan. Dengan memberikan umpan balik berupa derajat suhu ruangan setelah diberikan aksi udara dingin, maka akan didapatkan kesalahan (error)dari derajat suhu actual dengan derajat suhu yang diinginkan. Adanya keslahan ini membuat kontroler berusaha memperbaikinya, sehingga didapatkankesalahan yang semakin mengecil.