Kontrol Otomasi Listrik: Istilah Kontrol Industri, Istilah Instrumentasi dan Pengukuran

Kontrol Otomasi Listrik: Istilah Kontrol Industri, Istilah Instrumentasi dan Pengukuran

Pengendalian Industri

Tertutup - Kontrol Loop

Sebuah konsep dasar dalam teori kontrol, kontrol loop tertutup berbeda dari kontrol loop terbuka dengan mengumpankan keluaran yang dikontrol kembali ke ujung input untuk mempengaruhi kontrol. Mekanisme umpan balik ini memungkinkan keluaran untuk kembali ke masukan melalui “rantai samping”, yang memungkinkan masukan untuk melakukan kendali atas keluaran. Tujuan utama dari kontrol loop tertutup adalah untuk mencapai regulasi berbasis umpan balik.

Poin I/O

Istilah yang sering digunakan dalam sistem kontrol, titik I/O mengacu pada titik Input/Output. Input merupakan parameter pengukuran dari instrumen yang masuk ke sistem kendali, sedangkan output merupakan parameter kontrol yang dikirim dari sistem ke aktuator. Skala suatu sistem kendali sering kali ditentukan oleh jumlah maksimum titik I/O yang dapat ditampungnya.

Kuantitas Analog dan Switching

Dalam sistem kendali, parameter dapat berupa besaran analog atau switching. Besaran analog adalah nilai yang terus berubah dalam rentang tertentu, seperti suhu atau tekanan. Namun besaran peralihan hanya mempunyai dua keadaan, seperti keadaan hidup/mati pada saklar atau relai.

Lingkaran Kontrol

Untuk kontrol analog, pengontrol menyesuaikan keluaran berdasarkan masukan menggunakan aturan dan algoritma tertentu, membentuk loop kontrol. Loop kontrol dapat berupa loop terbuka atau tertutup. Kontrol loop tertutup, atau kontrol umpan balik, adalah tipe yang paling umum, di mana keluaran diumpankan kembali ke masukan untuk dibandingkan dengan nilai yang ditetapkan.

Dua - Kontrol Posisi

Bentuk paling sederhana dari kendali umpan balik, juga dikenal sebagai kendali saklar. Ini memicu sinyal switching ketika nilai terukur mencapai maksimum atau minimum. Meskipun nilai yang diukur mungkin analog, keluaran kontrolnya adalah digital. Metode ini biasa digunakan pada termoregulasi industri dan saklar level.

Kontrol Proporsional

Output pengontrol sebanding dengan deviasi antara nilai terukur dan nilai yang ditetapkan atau titik referensi. Kontrol proporsional memberikan regulasi yang lebih lancar dibandingkan kontrol dua posisi dan menghilangkan masalah osilasi yang terkait dengan kontrol dua posisi.

Kontrol Integral

Dalam pengendalian integral, perubahan variabel yang dikendalikan berkaitan dengan waktu yang diperlukan agar keluaran sistem pengendalian menjadi efektif. Output aktuator secara bertahap mencapai nilai yang ditetapkan. Metode kendali ini biasa digunakan pada sistem kendali suhu.

Kontrol Derivatif

Kontrol derivatif biasanya digunakan dalam kombinasi dengan kontrol proporsional dan integral. Hal ini memungkinkan sistem kontrol untuk merespons penyimpangan dengan lebih cepat, mencegah respons sistem yang lamban. Bersama dengan kontrol proporsional dan integral, ini membantu variabel yang dikontrol mencapai keadaan stabil lebih cepat tanpa osilasi.

Kontrol PID

Tergantung pada kebutuhan spesifik sistem kendali, metode kendali dapat berupa kendali P (Proporsional), PI (Proporsional - Integral), PD (Proporsional - Derivatif), atau PID (Proporsional - Integral - Derivatif). Kontrol PID adalah mode kontrol yang paling umum dalam sistem kontrol.

Kontrol Penundaan

* Umumnya digunakan dalam aplikasi kontrol switching, kontrol penundaan memperkenalkan penundaan waktu antara perubahan status sakelar dan tindakan keluaran pengontrol. Misalnya, di jalur produksi, sakelar kedekatan sering kali memerlukan penundaan beberapa detik sebelum roller berikutnya mulai beroperasi setelah benda kerja diposisikan.

Kontrol Interlock

* Sering digunakan dalam skenario kontrol switching, kontrol interlock membangun hubungan antar switch. Misalnya saja saklar C hanya dapat aktif ketika saklar A dan B terbuka, atau saklar C harus terbuka ketika saklar A terbuka. Kontrol interlock biasa terjadi pada aplikasi keselamatan - kritis, seperti katup ventilasi dalam reaktor, yang harus segera terbuka ketika tekanan mencapai tingkat tertentu.

Kontrol Listrik

* Mengacu pada sistem kontrol yang keluarannya dicapai melalui besaran listrik atau sinyal elektronik, yang menargetkan komponen yang digerakkan secara listrik seperti relai, katup solenoid, dan driver servo. Kebanyakan sistem kendali otomatis menggunakan elemen kendali listrik.

Kontrol Hidraulik

* Sistem kontrol hidraulik digunakan dalam pengoperasian mesin dan peralatan, khususnya dalam aplikasi kontrol kecepatan berkelanjutan. Kontrol hidraulik sering dikombinasikan dengan kontrol servo elektrik untuk membentuk aktuator elektro - hidraulik yang sangat efisien dan presisi.

Kontrol Pneumatik

* Sistem kontrol pneumatik digunakan dalam berbagai skenario. Mereka memanfaatkan udara bertekanan sebagai sumber tenaga untuk transmisi atau penggerak sinyal. Udara bertekanan banyak digunakan di pabrik karena ketersediaan, kebersihan, keamanan, dan fungsi kontrolnya yang sederhana, sehingga alat pneumatik umum digunakan di banyak lini produksi.

Interpolasi

* Interpolasi adalah proses di mana sistem perkakas mesin CNC menentukan jalur pahat menggunakan metode tertentu. Ini melibatkan penghitungan titik perantara antara titik data yang diketahui pada suatu kurva, yang juga dikenal sebagai "densifikasi titik data". Sistem CNC menghasilkan lintasan kontur yang diperlukan dengan memadatkan data antara titik awal dan akhir segmen program.

Posisi, Kecepatan, dan Loop Saat Ini

* Konsep loop melibatkan penggunaan umpan balik untuk meningkatkan stabilitas dan kinerja sistem aplikasi.

* Kontrol loop arus bertujuan untuk mengatur tegangan dengan menggunakan transmisi sinyal arus untuk mengkompensasi kerugian, penurunan tegangan, dan kebisingan selama transmisi tegangan.

*Hubungan kecepatan dan posisi didasarkan pada rumus: jarak = kecepatan × waktu. Variasi kecepatan yang terus menerus selama selang waktu menghasilkan integral kecepatan selama selang waktu tersebut, yang sesuai dengan jarak yang ditempuh (posisi).

* Hubungan antara kecepatan dan arus ditentukan oleh: kecepatan = percepatan × waktu. Percepatan bergantung pada arus yang diberikan, dan integral percepatan selama selang waktu menghasilkan kecepatan sesaat.

* Dalam mode kontrol torsi, motor servo berputar pada torsi yang ditentukan dengan mempertahankan keluaran konstan dari loop arus. Jika torsi beban eksternal sama atau melebihi torsi keluaran yang ditetapkan motor, torsi keluaran motor tetap konstan, dan motor mengikuti pergerakan beban. Sebaliknya, jika torsi beban eksternal lebih kecil dari torsi keluaran yang ditetapkan motor, motor akan terus berakselerasi hingga mencapai kecepatan maksimum yang diijinkan motor atau penggerak, dan pada saat itulah alarm dipicu dan motor berhenti.

* Dalam mode kecepatan, kecepatan motor diatur, dan umpan balik kecepatan dari encoder motor membentuk sistem kontrol loop tertutup. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa kecepatan sebenarnya motor servo sesuai dengan kecepatan yang ditetapkan.

* Output kontrol loop kecepatan berfungsi sebagai setpoint torsi loop arus mode torsi. Dalam mode kontrol posisi, titik setel posisi yang disediakan oleh komputer host dan sinyal umpan balik posisi dari encoder motor atau umpan balik pengukuran posisi langsung dari peralatan dibandingkan untuk membentuk loop posisi. Hal ini memastikan bahwa motor servo bergerak ke posisi yang ditentukan. Output dari loop posisi dimasukkan ke dalam loop kecepatan sebagai setpoint loop kecepatan. Dengan demikian, mode kontrol torsi menggunakan loop kontrol arus sebagai lapisan paling mendasar. Loop kontrol kecepatan dibangun di atas loop kontrol arus, dan loop kontrol posisi dibangun di atas loop kontrol kecepatan dan arus.

Istilah Instrumentasi dan Pengukuran

Jangkauan

Interval kontinu suatu besaran yang ditentukan oleh batas atas dan bawah.

Rentang Pengukuran

Kisaran nilai terukur dimana instrumen dapat mencapai akurasi yang ditentukan.

Batas Bawah Rentang Pengukuran: Nilai terukur minimum dimana instrumen dapat mencapai akurasi yang ditentukan.

Batas Atas Rentang Pengukuran: Nilai terukur maksimum dimana instrumen dapat mencapai akurasi yang ditentukan.

Rentang

Perbedaan aljabar antara batas atas dan batas bawah suatu rentang. Misalnya, jika rentangnya dari -20°C hingga 100°C, maka rentangnya adalah 120°C.

Karakteristik Kinerja

Parameter yang menentukan fungsi dan kemampuan suatu instrumen serta ekspresi kuantitatifnya.

Karakteristik Kinerja Referensi: Karakteristik kinerja yang dicapai dalam kondisi operasi referensi.

Skala Linier

Skala yang jarak antara pembagian skala dan nilai terukur yang bersesuaian mempunyai hubungan proporsional yang konstan.

Skala Nonlinier

Skala yang jarak antara pembagian skala dan nilai terukur yang bersesuaian mempunyai hubungan proporsional yang tidak konstan.

Ditekan - Skala Nol

Skala yang rentang skalanya tidak memuat nilai skala yang sesuai dengan nilai nol besaran yang diukur.

Skala yang Diperluas

Skala dimana bagian skala yang tidak proporsional ditempati oleh bagian skala yang diperluas.

Skala

Satu set tanda skala yang diurutkan dan nomor terkait yang merupakan bagian dari perangkat penunjuk.

Rentang Skala

* Rentang yang ditentukan oleh nilai awal dan akhir skala.

Tanda Skala

* Tanda pada perangkat penunjuk yang sesuai dengan satu atau lebih nilai terukur tertentu.

Tanda Skala Nol

* Tanda skala atau garis pada skala yang sesuai dengan nilai nol besaran yang diukur.

Divisi Skala

* Bagian skala antara dua tanda skala yang berdekatan.

Nilai Pembagian Skala

* Perbedaan antara nilai terukur yang sesuai dengan dua tanda skala yang berdekatan.

Jarak Pembagian Skala

* Jarak antara garis tengah dua tanda skala yang berdekatan sepanjang skala.

Panjang Skala

* Panjang ruas garis, baik nyata maupun imajiner, yang melalui titik tengah semua tanda skala terpendek antara tanda skala awal dan akhir.

Skala Nilai Awal

* Nilai terukur sesuai dengan tanda skala awal.

Skala Nilai Akhir

* Nilai terukur sesuai dengan tanda skala akhir.

Penomoran Skala

* Kumpulan angka pada skala yang sesuai dengan nilai terukur yang ditentukan oleh tanda skala atau menunjukkan urutan tanda skala.

Nol Alat Ukur

* Indikasi langsung suatu alat ukur ketika semua energi tambahan yang diperlukan untuk pengoperasiannya diterapkan dan nilai terukurnya nol.

 * Dalam hal alat ukur menggunakan daya bantu, istilah ini biasanya disebut sebagai "listrik nol".

 * Ketika instrumen tidak beroperasi karena tidak adanya energi tambahan, istilah "mekanis nol" sering digunakan.

Konstanta Instrumen

* Koefisien dimana indikasi langsung suatu alat ukur harus dikalikan untuk memperoleh nilai terukur.

Kurva Karakteristik

* Kurva yang menunjukkan hubungan fungsional antara nilai keluaran kondisi tunak suatu instrumen dan satu besaran masukan, dengan semua besaran masukan lainnya dipertahankan pada nilai konstan yang ditentukan.

Kurva Karakteristik Tertentu

* Kurva yang menunjukkan hubungan fungsional antara nilai keluaran kondisi tunak suatu instrumen dan satu kuantitas masukan dalam kondisi tertentu.

Penyesuaian

* Pengoperasian dilakukan untuk memastikan instrumen berada dalam kondisi kerja normal dan menghilangkan penyimpangan agar dapat digunakan dengan benar.

 * **Penyesuaian Pengguna**: Penyesuaian boleh dilakukan oleh pengguna.

Kalibrasi

* Operasi penetapan, dalam kondisi tertentu, hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh alat atau sistem pengukuran dan nilai terkait yang diketahui dari besaran terukur.

Kurva Kalibrasi

* Kurva yang menunjukkan hubungan antara besaran yang diukur dan nilai aktual yang diukur dari instrumen dalam kondisi tertentu.

Siklus Kalibrasi

* Kombinasi kurva kalibrasi ke atas dan kurva kalibrasi ke bawah antara batas rentang kalibrasi suatu instrumen.

Tabel Kalibrasi

* Representasi tabel dari kurva kalibrasi.

Ketertelusuran

* Properti hasil pengukuran yang dapat dikaitkan dengan standar yang sesuai (biasanya standar internasional atau nasional) melalui rantai perbandingan yang tidak terputus.

Sensitivitas

* Hasil bagi perubahan keluaran instrumen dan perubahan kuantitas masukan yang sesuai.

Akurasi

* Tingkat konsistensi antara indikasi instrumen dan nilai sebenarnya dari besaran yang diukur.

Kelas Akurasi

* Klasifikasi instrumen menurut keakuratannya.

Batasan Kesalahan

* Kesalahan maksimum yang diizinkan suatu instrumen sebagaimana ditentukan oleh standar atau spesifikasi teknis.

Kesalahan Dasar

* Kesalahan instrumen dalam kondisi referensi.

Kesesuaian

* Derajat konsistensi antara kurva standar dan kurva karakteristik yang ditentukan (seperti garis lurus, kurva logaritmik, kurva parabola, dll.).