control override

Override Control

Override control merupakan salah satu konfigurasi process control yang digunakan untuk menjaga agar operasi unit proses selalu berada pada kondisi yang dianggap aman. Override control, ditunjukkan dengan 2 buah kontroler dan 1 kontrol valve, kontroler kedua bisa meng-overide kontroler pertama. Ini banyak digunakan di kolom distilasi (Buckley, 1985; Shinskey, 1981) dan combustion system (Singer, 1981).

Contoh override kontrol:

Steam header harus dipertahankan pada tekanan minimum. Steam dari header digunakan untuk memanaskan air pada heat exchanger. Suhu air panas dikendalikan oleh TIC-101. Hal ini sangat penting untuk tekanan berada pada nilai minimum sehingga suhu air berada pada setpointnya.

Setpoint kontrol tekanan steam header di set pada niai minimum (dibawah tekanan normal). Jika tekanan turun dibawah setpointnya, output pengontrol tekanan akan menurun. Ketika output pengontrol tekanan lebih kecil dari output pengontrol suhu, maka kontroller tekanan akan mulai menutup katup. Suhu air akan jatuh dibawah nilai setpointnya, tetapi yang lebih penting adalah mempertahankan tekanan steam header.

Untuk lebih menjelaskan prinsip kerja override control , perhatikan kembali contoh sistem tanki pemanas.

Pada sistem ini, air panas dalam tanki dipompa keluar dari tanki menggunakan pompa PM. Pada operasi normal, level air dalam tanki berada pada ketinggian antara h1 dan h2. Pada kondisi tertentu, misalnya aliran air dingin yang masuk berkurang atau kebutuhan akan air panas dari tanki meningkat, level air dalam tanki bisa turun melewati h2, dimana pada kondisi ini NPSHA sistem tidak cukup sehingga menyebabkan pompa PM kavitasi yang bisa merusak pompa tersebut. Untuk menjaga agar tidak terjadi kavitasi pada pompa PM, maka level air dalam tanki harus dijaga agar jangan sampai berkurang melewati h2. Untuk maksud ini, akan digunakan konfigurasi kontrol seperti pada gambar berikut.

Konfigurasi ini menggunakan 2 controller, yaitu level control LC dan flow control FC. Digunakan juga low selector LS untuk menyeleksi output control mana yang akan mengendalikan elemen kontrol akhir (final control element). Sebagai elelemen kontrol akhir adalah pompa PM yang kecepatan putarnya berubah-ubah (variable speed pump) sesuai perubahan output kontrol sehingga jumlah air yang dipompa bisa diatur dengan mengatur besar kecilnya output kontrol. Jika level berada diatas setpoint LC, maka output LC harus naik agar PM berputar lebih cepat untuk menurunkan level, begitu pula sebaliknya. Oleh karena itu, LC harus bekerja dalam mode reverse action (Algoritma yang digunakan adalah Error=Setpoint-Process Variabel). Berbeda dengan LC,  FC diset pada mode direct action. Penjelasannya adalah sbb: jika flow berada diatas setpoint maka output FC harus turun agar putaran PM dapat turun untuk mengurangi flow.

Selanjutnya, mari kita lihat cara kerja konfigurasi kontrol ini. Diasumsikan suatu saat level tanki pada kondisi maksimum h1 dan kecepatan alir air panas yang keluar sama dengan setpoint FC. Pada kondisi ini output LC lebih besar dari output FC, sehingga yang mengendalikan putaran pompa PM adalah FC. Kemudian diasumsikan terjadi penurunan aliran air dingin yang masuk ke tanki sehingga level tanki ikut turun. Penurunan level menyebabkan output LC juga turun. Jika penurunan output LC melewati besarnya output FC, maka pengendalian putaran PM akan diambil alih oleh LC yang bereaksi menurunkan putaran PM, sehingga aliran air panas keluar tanki juga menurun. Dengan mengecilnya aliran air panas yang keluar tanki, maka penurunan level tanki dapat dihentikan/dicegah untuk tidak melewati level kritis h2 sehingga pompa PM tetap bekerja pada kondisi aman/tidak terjadi kavitasi.

Pada contoh ini bisa dilihat bahwa terjadi pengambil alihan dari FC ke LC, jadi seolah-olah LC mengesampingkan/menolak (override) adanya FC, itu sebabnya mengapa konfigurasi kontrol ini disebut override control. Contoh penggunaan override control lainnya adalah pada combustion control boiler atau furnace. Seperti diketahui bahwa akumulasi bahan bakar yang tidak habis terbakar dalam ruang bakar merupakan potensi yang membahayakan dalam pengoperasian suatu unit boiler atau furnace, sehingga harus dihindari. Untuk meyakinkan bahwa semua bahan bakar yang masuk ke ruang bakar habis terbakar maka harus ada cukup excess air (udara). Untuk maksud ini, konfigurasi override control digunakan seperti pada gambar berikut.

Pada konfigurasi ini, override control menggunakan High Selector (HS) dan Low Selector (LS). Secara umum mekanisme kerja konfigurasi kontrol ini adalah apabila ada kebutuhan penambahan beban, maka yang ditambah terlebih dahulu adalah udara bakar, baru kemudian bahan bakarnya, begitu pula sebaliknya jika terjadi penurunan beban, maka yang dikurangi lebih dahulu adalah bahan bakarnya baru kemudian udara bakar. Dengan mekanisme seperti ini diharapkan excess air selalu terjaga sehingga bahaya akibat terakumulasinya bahan bakar yang tidak terbakar bisa dihindari. Yang istimewa dari pengontrolan override ini adalah munculnya selektor (bagian yang bertanda < atau > ) Selektor ini bisa menentukan umpan mana yang digunakan untuk menyesuaikan parameter.

Penggunaan high-low selector pada combustion control boiler seperti gambar diatas, dimaksudkan untuk menjaga keamanan operasi boiler. Secara umum, mekanisme kerjanya adalah apabila beban naik, maka yang bertambah terlebih dahulu adalah  udara baru kemudian fuel. Sebaliknya apabila beban turun, maka yang berkurang terlebih dahulu adalah fuel baru kemudian udara. Dengan mekanisme seperti ini, diharapkan jumlah udara yang masuk selalu lebih banyak dari fuel. Sehingga fuel selalu habis terbakar. Apabila mekanismenya dibalik dimana jumlah fuel lebih banyak dari udara, maka akan terjadi akumulasi fuel, yang bisa menyebabkan ledakan. Jika keduanya sama-sama banyak, pada kondisi ideal tidak masalah, akan tetapi apabila respon kontrol udara lebih lamban atau pengukuran tidak akurat atau terjadi kondisi abnormal lainnya, maka bisa terjadi jumlah fuel yang masuk lebih banyak dari udara. Penggunaan high-low selector pada combustion control dimaksudkan untuk menjamin kecukupan udara pada berbagai kondisi yang tidak ideal atau abnormal.

Aplikasi kontrol override lainnya yaitu dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

   

Seperti ditunjukkan di atas, firing demand masuk pada setpoint pengontrolan aliran udara (Spa). Ataupun firing demand masuk pada setpoint controller rendah (SPF). Dalam hal ini HS, Spa selalu lebih besar dari nilai firing demand aliran bahan bakar. Dan untuk LS, SPF selalu lebih rendah dari nilai firing demand aliran udara. Jika firing demand masuk dalam jumlah yang banyak, maka akan melewati sinyal Spa yang menyebabkan aliran udara meningkat. Karena yang dipilih HS, setpoint udara SPF tidak akan cocok dengan sinyal firing demand, tapi laju alir udara akan meningkat sebagai responnya. Dan jika firing demand yang masuk sedikit, akan melewati SPF. Set point udara Spa tidak akan cocok dan laju aliran fuel akan menurun.

Override Control

Override control merupakan salah satu konfigurasi process control yang digunakan untuk menjaga agar operasi unit proses selalu berada pada kondisi yang dianggap aman. Override control, ditunjukkan dengan 2 buah kontroler dan 1 kontrol valve, kontroler kedua bisa meng-overide kontroler pertama. Ini banyak digunakan di kolom distilasi (Buckley, 1985; Shinskey, 1981) dan combustion system (Singer, 1981).

Contoh override kontrol:

Steam header harus dipertahankan pada tekanan minimum. Steam dari header digunakan untuk memanaskan air pada heat exchanger. Suhu air panas dikendalikan oleh TIC-101. Hal ini sangat penting untuk tekanan berada pada nilai minimum sehingga suhu air berada pada setpointnya.

Setpoint kontrol tekanan steam header di set pada niai minimum (dibawah tekanan normal). Jika tekanan turun dibawah setpointnya, output pengontrol tekanan akan menurun. Ketika output pengontrol tekanan lebih kecil dari output pengontrol suhu, maka kontroller tekanan akan mulai menutup katup. Suhu air akan jatuh dibawah nilai setpointnya, tetapi yang lebih penting adalah mempertahankan tekanan steam header.

Untuk lebih menjelaskan prinsip kerja override control , perhatikan kembali contoh sistem tanki pemanas.

Pada sistem ini, air panas dalam tanki dipompa keluar dari tanki menggunakan pompa PM. Pada operasi normal, level air dalam tanki berada pada ketinggian antara h1 dan h2. Pada kondisi tertentu, misalnya aliran air dingin yang masuk berkurang atau kebutuhan akan air panas dari tanki meningkat, level air dalam tanki bisa turun melewati h2, dimana pada kondisi ini NPSHA sistem tidak cukup sehingga menyebabkan pompa PM kavitasi yang bisa merusak pompa tersebut. Untuk menjaga agar tidak terjadi kavitasi pada pompa PM, maka level air dalam tanki harus dijaga agar jangan sampai berkurang melewati h2. Untuk maksud ini, akan digunakan konfigurasi kontrol seperti pada gambar berikut.

Konfigurasi ini menggunakan 2 controller, yaitu level control LC dan flow control FC. Digunakan juga low selector LS untuk menyeleksi output control mana yang akan mengendalikan elemen kontrol akhir (final control element). Sebagai elelemen kontrol akhir adalah pompa PM yang kecepatan putarnya berubah-ubah (variable speed pump) sesuai perubahan output kontrol sehingga jumlah air yang dipompa bisa diatur dengan mengatur besar kecilnya output kontrol. Jika level berada diatas setpoint LC, maka output LC harus naik agar PM berputar lebih cepat untuk menurunkan level, begitu pula sebaliknya. Oleh karena itu, LC harus bekerja dalam mode reverse action (Algoritma yang digunakan adalah Error=Setpoint-Process Variabel). Berbeda dengan LC,  FC diset pada mode direct action. Penjelasannya adalah sbb: jika flow berada diatas setpoint maka output FC harus turun agar putaran PM dapat turun untuk mengurangi flow.

Selanjutnya, mari kita lihat cara kerja konfigurasi kontrol ini. Diasumsikan suatu saat level tanki pada kondisi maksimum h1 dan kecepatan alir air panas yang keluar sama dengan setpoint FC. Pada kondisi ini output LC lebih besar dari output FC, sehingga yang mengendalikan putaran pompa PM adalah FC. Kemudian diasumsikan terjadi penurunan aliran air dingin yang masuk ke tanki sehingga level tanki ikut turun. Penurunan level menyebabkan output LC juga turun. Jika penurunan output LC melewati besarnya output FC, maka pengendalian putaran PM akan diambil alih oleh LC yang bereaksi menurunkan putaran PM, sehingga aliran air panas keluar tanki juga menurun. Dengan mengecilnya aliran air panas yang keluar tanki, maka penurunan level tanki dapat dihentikan/dicegah untuk tidak melewati level kritis h2 sehingga pompa PM tetap bekerja pada kondisi aman/tidak terjadi kavitasi.

Pada contoh ini bisa dilihat bahwa terjadi pengambil alihan dari FC ke LC, jadi seolah-olah LC mengesampingkan/menolak (override) adanya FC, itu sebabnya mengapa konfigurasi kontrol ini disebut override control. Contoh penggunaan override control lainnya adalah pada combustion control boiler atau furnace. Seperti diketahui bahwa akumulasi bahan bakar yang tidak habis terbakar dalam ruang bakar merupakan potensi yang membahayakan dalam pengoperasian suatu unit boiler atau furnace, sehingga harus dihindari. Untuk meyakinkan bahwa semua bahan bakar yang masuk ke ruang bakar habis terbakar maka harus ada cukup excess air (udara). Untuk maksud ini, konfigurasi override control digunakan seperti pada gambar berikut.

Pada konfigurasi ini, override control menggunakan High Selector (HS) dan Low Selector (LS). Secara umum mekanisme kerja konfigurasi kontrol ini adalah apabila ada kebutuhan penambahan beban, maka yang ditambah terlebih dahulu adalah udara bakar, baru kemudian bahan bakarnya, begitu pula sebaliknya jika terjadi penurunan beban, maka yang dikurangi lebih dahulu adalah bahan bakarnya baru kemudian udara bakar. Dengan mekanisme seperti ini diharapkan excess air selalu terjaga sehingga bahaya akibat terakumulasinya bahan bakar yang tidak terbakar bisa dihindari. Yang istimewa dari pengontrolan override ini adalah munculnya selektor (bagian yang bertanda < atau > ) Selektor ini bisa menentukan umpan mana yang digunakan untuk menyesuaikan parameter.

Penggunaan high-low selector pada combustion control boiler seperti gambar diatas, dimaksudkan untuk menjaga keamanan operasi boiler. Secara umum, mekanisme kerjanya adalah apabila beban naik, maka yang bertambah terlebih dahulu adalah  udara baru kemudian fuel. Sebaliknya apabila beban turun, maka yang berkurang terlebih dahulu adalah fuel baru kemudian udara. Dengan mekanisme seperti ini, diharapkan jumlah udara yang masuk selalu lebih banyak dari fuel. Sehingga fuel selalu habis terbakar. Apabila mekanismenya dibalik dimana jumlah fuel lebih banyak dari udara, maka akan terjadi akumulasi fuel, yang bisa menyebabkan ledakan. Jika keduanya sama-sama banyak, pada kondisi ideal tidak masalah, akan tetapi apabila respon kontrol udara lebih lamban atau pengukuran tidak akurat atau terjadi kondisi abnormal lainnya, maka bisa terjadi jumlah fuel yang masuk lebih banyak dari udara. Penggunaan high-low selector pada combustion control dimaksudkan untuk menjamin kecukupan udara pada berbagai kondisi yang tidak ideal atau abnormal.

Aplikasi kontrol override lainnya yaitu dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

   

Seperti ditunjukkan di atas, firing demand masuk pada setpoint pengontrolan aliran udara (Spa). Ataupun firing demand masuk pada setpoint controller rendah (SPF). Dalam hal ini HS, Spa selalu lebih besar dari nilai firing demand aliran bahan bakar. Dan untuk LS, SPF selalu lebih rendah dari nilai firing demand aliran udara. Jika firing demand masuk dalam jumlah yang banyak, maka akan melewati sinyal Spa yang menyebabkan aliran udara meningkat. Karena yang dipilih HS, setpoint udara SPF tidak akan cocok dengan sinyal firing demand, tapi laju alir udara akan meningkat sebagai responnya. Dan jika firing demand yang masuk sedikit, akan melewati SPF. Set point udara Spa tidak akan cocok dan laju aliran fuel akan menurun.

control override

Override Control

Override control merupakan salah satu konfigurasi process control yang digunakan untuk menjaga agar operasi unit proses selalu berada pada kondisi yang dianggap aman. Override control, ditunjukkan dengan 2 buah kontroler dan 1 kontrol valve, kontroler kedua bisa meng-overide kontroler pertama. Ini banyak digunakan di kolom distilasi (Buckley, 1985; Shinskey, 1981) dan combustion system (Singer, 1981).

Contoh override kontrol:

Steam header harus dipertahankan pada tekanan minimum. Steam dari header digunakan untuk memanaskan air pada heat exchanger. Suhu air panas dikendalikan oleh TIC-101. Hal ini sangat penting untuk tekanan berada pada nilai minimum sehingga suhu air berada pada setpointnya.

Setpoint kontrol tekanan steam header di set pada niai minimum (dibawah tekanan normal). Jika tekanan turun dibawah setpointnya, output pengontrol tekanan akan menurun. Ketika output pengontrol tekanan lebih kecil dari output pengontrol suhu, maka kontroller tekanan akan mulai menutup katup. Suhu air akan jatuh dibawah nilai setpointnya, tetapi yang lebih penting adalah mempertahankan tekanan steam header.

Untuk lebih menjelaskan prinsip kerja override control , perhatikan kembali contoh sistem tanki pemanas.

Pada sistem ini, air panas dalam tanki dipompa keluar dari tanki menggunakan pompa PM. Pada operasi normal, level air dalam tanki berada pada ketinggian antara h1 dan h2. Pada kondisi tertentu, misalnya aliran air dingin yang masuk berkurang atau kebutuhan akan air panas dari tanki meningkat, level air dalam tanki bisa turun melewati h2, dimana pada kondisi ini NPSHA sistem tidak cukup sehingga menyebabkan pompa PM kavitasi yang bisa merusak pompa tersebut. Untuk menjaga agar tidak terjadi kavitasi pada pompa PM, maka level air dalam tanki harus dijaga agar jangan sampai berkurang melewati h2. Untuk maksud ini, akan digunakan konfigurasi kontrol seperti pada gambar berikut.

Konfigurasi ini menggunakan 2 controller, yaitu level control LC dan flow control FC. Digunakan juga low selector LS untuk menyeleksi output control mana yang akan mengendalikan elemen kontrol akhir (final control element). Sebagai elelemen kontrol akhir adalah pompa PM yang kecepatan putarnya berubah-ubah (variable speed pump) sesuai perubahan output kontrol sehingga jumlah air yang dipompa bisa diatur dengan mengatur besar kecilnya output kontrol. Jika level berada diatas setpoint LC, maka output LC harus naik agar PM berputar lebih cepat untuk menurunkan level, begitu pula sebaliknya. Oleh karena itu, LC harus bekerja dalam mode reverse action (Algoritma yang digunakan adalah Error=Setpoint-Process Variabel). Berbeda dengan LC,  FC diset pada mode direct action. Penjelasannya adalah sbb: jika flow berada diatas setpoint maka output FC harus turun agar putaran PM dapat turun untuk mengurangi flow.

Selanjutnya, mari kita lihat cara kerja konfigurasi kontrol ini. Diasumsikan suatu saat level tanki pada kondisi maksimum h1 dan kecepatan alir air panas yang keluar sama dengan setpoint FC. Pada kondisi ini output LC lebih besar dari output FC, sehingga yang mengendalikan putaran pompa PM adalah FC. Kemudian diasumsikan terjadi penurunan aliran air dingin yang masuk ke tanki sehingga level tanki ikut turun. Penurunan level menyebabkan output LC juga turun. Jika penurunan output LC melewati besarnya output FC, maka pengendalian putaran PM akan diambil alih oleh LC yang bereaksi menurunkan putaran PM, sehingga aliran air panas keluar tanki juga menurun. Dengan mengecilnya aliran air panas yang keluar tanki, maka penurunan level tanki dapat dihentikan/dicegah untuk tidak melewati level kritis h2 sehingga pompa PM tetap bekerja pada kondisi aman/tidak terjadi kavitasi.

Pada contoh ini bisa dilihat bahwa terjadi pengambil alihan dari FC ke LC, jadi seolah-olah LC mengesampingkan/menolak (override) adanya FC, itu sebabnya mengapa konfigurasi kontrol ini disebut override control. Contoh penggunaan override control lainnya adalah pada combustion control boiler atau furnace. Seperti diketahui bahwa akumulasi bahan bakar yang tidak habis terbakar dalam ruang bakar merupakan potensi yang membahayakan dalam pengoperasian suatu unit boiler atau furnace, sehingga harus dihindari. Untuk meyakinkan bahwa semua bahan bakar yang masuk ke ruang bakar habis terbakar maka harus ada cukup excess air (udara). Untuk maksud ini, konfigurasi override control digunakan seperti pada gambar berikut.

Pada konfigurasi ini, override control menggunakan High Selector (HS) dan Low Selector (LS). Secara umum mekanisme kerja konfigurasi kontrol ini adalah apabila ada kebutuhan penambahan beban, maka yang ditambah terlebih dahulu adalah udara bakar, baru kemudian bahan bakarnya, begitu pula sebaliknya jika terjadi penurunan beban, maka yang dikurangi lebih dahulu adalah bahan bakarnya baru kemudian udara bakar. Dengan mekanisme seperti ini diharapkan excess air selalu terjaga sehingga bahaya akibat terakumulasinya bahan bakar yang tidak terbakar bisa dihindari. Yang istimewa dari pengontrolan override ini adalah munculnya selektor (bagian yang bertanda < atau > ) Selektor ini bisa menentukan umpan mana yang digunakan untuk menyesuaikan parameter.

Penggunaan high-low selector pada combustion control boiler seperti gambar diatas, dimaksudkan untuk menjaga keamanan operasi boiler. Secara umum, mekanisme kerjanya adalah apabila beban naik, maka yang bertambah terlebih dahulu adalah  udara baru kemudian fuel. Sebaliknya apabila beban turun, maka yang berkurang terlebih dahulu adalah fuel baru kemudian udara. Dengan mekanisme seperti ini, diharapkan jumlah udara yang masuk selalu lebih banyak dari fuel. Sehingga fuel selalu habis terbakar. Apabila mekanismenya dibalik dimana jumlah fuel lebih banyak dari udara, maka akan terjadi akumulasi fuel, yang bisa menyebabkan ledakan. Jika keduanya sama-sama banyak, pada kondisi ideal tidak masalah, akan tetapi apabila respon kontrol udara lebih lamban atau pengukuran tidak akurat atau terjadi kondisi abnormal lainnya, maka bisa terjadi jumlah fuel yang masuk lebih banyak dari udara. Penggunaan high-low selector pada combustion control dimaksudkan untuk menjamin kecukupan udara pada berbagai kondisi yang tidak ideal atau abnormal.

Aplikasi kontrol override lainnya yaitu dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

   

Seperti ditunjukkan di atas, firing demand masuk pada setpoint pengontrolan aliran udara (Spa). Ataupun firing demand masuk pada setpoint controller rendah (SPF). Dalam hal ini HS, Spa selalu lebih besar dari nilai firing demand aliran bahan bakar. Dan untuk LS, SPF selalu lebih rendah dari nilai firing demand aliran udara. Jika firing demand masuk dalam jumlah yang banyak, maka akan melewati sinyal Spa yang menyebabkan aliran udara meningkat. Karena yang dipilih HS, setpoint udara SPF tidak akan cocok dengan sinyal firing demand, tapi laju alir udara akan meningkat sebagai responnya. Dan jika firing demand yang masuk sedikit, akan melewati SPF. Set point udara Spa tidak akan cocok dan laju aliran fuel akan menurun.