Pemodelan Dan Simulasi Untuk Sistem Kendali Otomatis Electric Water Heater Berbasis PID Controller

Rosyid, Yusril Reza (2021) Pemodelan Dan Simulasi Untuk Sistem Kendali Otomatis Electric Water Heater Berbasis PID Controller. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 10211710010001-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Download (3MB)

Abstract

Sistem otomatisasi sudah merambah ke segala bidang tak terkecuali pemanas air. Proses memanaskan air yang konvensional seperti monitoring suhu, kendali manual dan kepresisian yang kurang perlu adanya penanganan lebih lanjut. Seiring berkembangnya teknologi ada beberapa benda atau alat membutuhkan ketepatan suhu yang presisi, begitu juga dengan pemanas air. Maka dari itu dibutuhkan suatu termometer yang dapat membaca suhu aktual yang dijadikan nilai acuan suhu yang diinginkan dan mengatur aliran listrik agar menghasilkan panas yang linear dengan besar aliran listriknya.
Selain itu dibutuhkan kontrol water level guna mengontrol volume air di dalam kinerja pemanas air melalui ketinggian air. Dengan bantuan sebuah mikrokontroler yang didalamnya mengandung kendali (controller) dapat menghasilkan keluaran PWM, guna mengatur kinerja sistem otomatisasi. Selain itu, sebagai antarmuka dari sistem ini digunakan Matrix Laboratory (MatLab) untuk memantau dan menghasilkan keluaran yang telah di proses kedalam sistem kendali Proporsional, Integral, dan Derivatif (PID). Pengujian dilakukan dengan metode pertama Ziegler-Nichols untuk menghasilkan panas yang lebih akurat dan stabil.
Berdasarkan hasil simulasi, sistem mampu memberikan respon yang cepat terhadap setiap perubahan yang terjadi, baik itu perubahan set-point maupun perubahan suhu air. Pengujian lain yang dilakukan adalah dengan membandingkan nilai suhu yang dideteksi sensor suhu pada alat ini dengan sebuah termometer permukaan digital yang ditempatkan pada sebuah wadah yang sama, dan dari beberapa pengujian tersebut maka nilai suhu yang dideteksi sensor suhu pada alat ini memiliki selisih sebesar ±1℃ dengan termometer digital. Dalam simulasi yang dilakukan, perlu juga adanya implementasi terhadap aktual atau keadaan sebenarnya pada alat. Maka dari itu hasil simulasi yang diimplementasikan menunjukan hasil PID terbaik yaitu Kp= 3000, Ki= 500, Kd= 23.5 dengan waktu 14 menit dan pada daya 373.66 watt. Pemanas air ini mempunyai laju aliran massa fluida maksimal yang bisa diatasi sebesar 0.005974 kg⁄s .
======================================================================================================================================
Automation systems have penetrated into various sector, including water heater. Conventional process of heating water such as temperature monitoring, manual control and less precision require further handling. As technology develops, there are several objects or tools that require precise temperature accuracy, as well as water heaters. Therefore we need a thermometer that can read the actual temperature which is used as a reference value for the desired temperature and regulate the flow of electricity to produce heat that is linear with the amount of electricity flowing.
a water level control is needed to control the volume of water to support water heater's performance through the water level. With connecting to a microcontroller which contains a controller that can produce PWM output, in order to regulate the performance of the automation system. In addition, as the interface of this system, Matrix Laboratory (MatLab) is used to monitor and produce output that has been processed into the Proportional, Integral, and Derivative (PID) of control system. The test was carried out using the Ziegler-Nichols first method tuning rules to produce a more accurate Kp, Ki, Kd for performance of heat.
Based on the simulation results, the system is able to provide a fast response to any changes that occur, wether it change in set-point or change in water temperature. Another test carried out are to compare the temperature value detected by the temperature sensor on this tool with a digital surface thermometer placed in the same container, and from some of these tests, the temperature value detected by the temperature sensor on this tool has a difference of ±1℃ with a digital thermometer. In the simulation carried out, it is also necessary to have an implementation of the actual. Therefore, the simulation results that are implemented show the best PID results, namely Kp = 3000, Ki = 500, Kd = 23.5 which is needed 14 minutes and at a power of 373.66 watt. This water heater has a maximum fluid mass flow rate that can be overcome of 0.005974 kg⁄s.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSMI 629.8 Ros p-1 2021
Uncontrolled Keywords:	suhu, kendali PID , pemanas air, Ziegler-Nichols Temperature, PID control, water heater, Ziegler-Nichols
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ213 Automatic control.
Divisions:	Faculty of Vocational > Mechanical Industrial Engineering (D4)
Depositing User:	Yusril Reza Rosyid
Date Deposited:	12 Aug 2021 08:20
Last Modified:	28 Nov 2023 03:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/85726

Actions (login required)

View Item