ELEMEN-ELEMEN ASAS DALAM KAWALAN PROSES

Di dalam bahagian ini anda akan di dedahkan kepada contoh-contoh yang berkaitan dengan sistem kawalan proses.

Gambarajah di atas menunjukkan seorang operator mengawal kadar aliran cecair keluaran dengan membuka atau menutup injap dan pada ketika yang sama memerhatikan paras cecair di dalam tangki melalui kaca penglihatan. Cecair di dalam tangki tersebut masuk melalui paip masuk.

Dalam kawalan sistem ini:

• Proses ialah kombinasi cecair, tangki, cecair masukan dan cecair keluaran.
• Pembolehubah dinamik ialah paras di dalam tangki.
• Penyuaitepatan ialah penentuan paras cecair pada satu nilai yang dikehendaki.

Jika  pada satu ketinggian, T, injap keluaran dilaraskan supaya kadar aliran keluaran sama dengan kadar aliran masukan dan keadaan ini berterusan,  ketinggian paras, T tidak berubah.Apabila gangguan berlaku kepada aliran masukan di mana aliran masukan melebihi aliran keluaran, paras cecair akan meningkat.  Sekiranya tidak ada operator untuk mengawal injap supaya paras dikembalikan ke nilai T, air akan terus melimpah keluar.  Sistem ini dinamakan Sistem Gelung Terbuka. Jika ada operator untuk mengawal injap keluaran supaya ketinggian paras dikembalikan pada nilai T, maka keadaan adalah terkawal.  Ini kerana operator menyuapbalik  maklumat paras melalui pemerhatian dan kemudian mengambil kira perbezaan paras untuk bertindak (mengawal).  Sistem ini dipanggil Sistem Gelung Tertutup.  Semua sistem gelung tertutup mempunyai suapbalik.

Dalam hal ini terdapat tiga istilah penting yang digunakan  untuk pengawalan :

• Sukatan
• Penilaian
• Elemen Kawalan

Gambarajah berikut menjelaskan susunatur untuk ketiga-tiga istilah dalam suatu proses.

• SUKATAN:

Pembolehubah dinamik disukat supaya nilainya dapat dibandingkan dengan nilai titik set.  Nilai sukatan adalah dalam voltan, arus, tekanan dan sebagainya.  Selalunya  suatu tranducer digunakan untuk sukatan awal dan sukatan ini ditukarkan kepada isyarat-isyarat tentuan (signal conditioning)

• PENILAIAN:

Sukatan diteliti untuk menentukan tindakan jika perlu. Penelitian ini dilakukan oleh pengawal yang memproses isyarat pneumatik, elektronik atau menggunakan komputer. Penilaian mengandungi satu perbandingan antara nilai titik set dengan nilai yang disukat dan kemudiannya mengeluarkan tindakan supaya nilai pembolehubah dapat dikembalikan  ke titik set.

• ELEMEN KAWALAN

Elemen yang terakhir dalam gelung kawalan ialah elemen kawalan terakhir (final control element) yang bertujuan untuk menetapkan perubahan yang dikehendaki  supaya nilai pembolehubah dikembalikan ke titik set. Elemen ini menerima isyarat masukan dari pengawal dan isyarat ini diubahsuai kepada gerakan yang dikehendaki dalam proses.  Contoh ialah alat pemanas, injap, alat pembesar, motor dan lain-lain lagi.

GAMBA RAJAH BLOK ELEMEN-ELEMEN ASAS KAWALAN PROSES

Gambarajah blok sebuah gelung kawalan proses.

Masukan / Rujukan: 

Isyarat yang disuap kepada sistem dan dikenali juga sebagai rujukan atau titik set.

Isyarat Ralat: 

Perbezaaan di antara isyarat masukan dan isyarat suapbalik / keluaran.

Pengawal: 

Peranti yang mengawal proses sesuatu sistem dan bertindak terhadap isyarat ralat untuk mengurangkan ralat bagi mengeluarkan keluaran seperti yang dikehendaki.

Proses: 

Satu proses yang berterusan yang terdiri daripada pergerakan-pergerakan yang dikawal secara sistematik untuk menghasilkan keputusan yang tertentu.

Keluaran: 

Biasanya terdiri daripada pembolehubah seperti suhu, tekanan, halaju dan lain-lain.

Elemen Pengukuran / Sukatan: 

Peranti yang digunakan untuk mengukur isyarat keluaran.

PERBEZAAN ANTARA SISTEM KAWALAN GELUNG TERBUKA DAN GELUNG TERTUTUP

Sistem Kawalan Gelung Buka:

• Sistemnya mudah
• Ketepatannya ditentukan dengan penentukuran (calibration) elemennya
• Sistem tidak mempunyai masalah dengan ketidakseimbangan

Sistem Kawalan Gelung Tertutup

• Pembinannya lebih  komnplek
• Ketepatannya lebih tinggi
• Ketidak linearan dapat dikurangkan

PENGGUNAAN SISTEM

Gelung Terbuka

• Mesin basuh
• Pemanas
• Lampu

Gelung Tertutup

• Lampu Trafik
• Pendingin udara
• Saterika