SlideShare a Scribd company logo
1 of 28
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/1

OBJEKTI

Objektif Am: Mempelajari dan memahami jenis-jenis susul proses,
pengawal BUKA/TUTUP tindihan dan tanpa tindihan.
Objektif Khusus: Di akhir unit ini pelajar-pelajar sepatutnya dapat:



Mengenali dan dapat menakrifkan susulan dalam sistem proses
kawalan.



Menerangkan ciri-ciri kawalan BUKA/TUTUP tanpa tindihan dan
istilah-istilah purata, titik set, terlajak kadar kenaikan dan kadar
menurun.



Menyelesaikan masalah menggunakan persamaan kadar menaik,
kadar menurun dan kadar purata.



Menerangkan ciri-ciri kawalan BUKA/TUTUP bagi sistem tindihan
dan istilah-istilah tindihan, titik set atasan dan titik set bawahan.

INPUT
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/2

3.1 PRINSIP-PRINSIP PENGAWAL
3.2 MENTAKRIFKAN SUSULAN
Susul Pemindahan
Susul adalah merupakan kelambatan yang berlaku untuk mencapai sesuatu nilai.@ keluaran
yang ditetapkan pada satu proses.
3.3 MENYATAKAN SEBAB BERLAKUNYA SUSULAN
Susul pemindahan berlaku apabila tenaga dipindahkan melalui elemen rintangan kepada elemen
keupayaan atau sebaliknya.
Dengan lain perkataan susul adalah bergantung kepada nilai rintangan oleh kerana terdapat
rintangan, maka pemindahan itu akan mengambil masa.

Dalam bentuk graf boleh dinyatakan seperti berikut.

mak

mak

0

0
masa

Graf ideal(tiada rintangan)

masa
Graf terdapat rintangan

3.4 MENGENALPASTI JENIS SUSULAN DI DALAM SESUATU PROSES
Contoh susul pemindahan adalah pada:
1. Sistem numatik
2. Sistem Elektrik
3.4.1 Susul Jarak/Halaju
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/3

Susul Jarak/Halaju ditakrifkan sebagai jangka masa diantara perubahan yang berlaku dengan
perubahan nilai isyarat.

Contoh:
Halaju cecair
Pemanas

jarak

pengesan

Bagi gambarajah di atas jika pemanas meningkat, suhu cecair yang mempunyai halaju (V) akan
mengalami kenaikan suhu yang hanya akan dikesan oleh elemen pengesan selepas susul waktu
L saat.
Nilai susul waktu , L terikat pada nilai jarak, d dan nilai halaju, V.

L=

Jarak _(m)
Halaju (m / s)
d
L = saat
V

Gambarajah Susul Jarak Halaju dalam prosees mencampur air sejuk dan air panas.
Air panas
injap

Air sejuk

A

V halaju air

B

Air panas dan air panas
tertentu.

bercampur di A dan ini akan menghasilkan cecair pada suhu

Perubahan suhu dapat di kesan oleh B. Masa yang diambil bagi perubahan di A dan dikesan
di B ialah L = d/V. Inilah yang dinamakan Susul Jarak/Halaju.
Dalam teori tiada berlaku perubahan dalam saiz gangguan diantara pemanas dan pengesan.
Kesan susul dapat ditunjukkan dalam graf di bawah apabila gangguan yang diberikan adalah
dalam bentuk:
(i)

Gangguan tangga
PRINSIP PENGAWAL
(ii)
(iii)
(i)

E4141/UNIT3/4

Gangguan tanjakan
Gangguan sinus.
Gangguan tangga

saiz

Masukan

Keluaran
t

L

(ii)

Gangguan tanjakan

saiz

Masukan

Keluaran
t

L

(iii) Gangguan sinus

masukan
keluaran

t
L
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/5

Contoh 1:
Sejenis cecair mengalir melalui 1 saluran yang mempunyai pemanas dan suhunya diambil 2
meter dari pemanas. Saluran itu mempunyai garis pusat 0.5 meter dan kadar aliran ialah 1m 3/s.
Cari nilai susul jalur halaju.

Penyelesaian:
Jarak (d) = 2 meter
Garispusat (D)=0.5 meter.
Kadar aliran=1m3/s

L=Jarak/halaju=d/v (saat)
Halaju=isipadu/Luas
Luas saluran = πj2
= π(0.5/2)2=0.196m2

Halaju(V) = isipadu/Luas
Halaju =

1m 3 / s

0.196m 2
= 5.1m/s

Susul jalur/Halaju(L) =

2m
5.1m / s
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/6

Contoh 2:

Diketahui susul J/H satu aliran gas ialah 2 saat. Cari isipadu gas yang mengalir dalam sebatang
saluran yang mempunyai jejari 3 cm dalam masa 3 saat. Jarak pada pemanas ke Jangkasuhu
adalah 4 meter.

L = susul J/H = Jarak/Masa= 2 saat
Jejari = 3 cm = 0.03m
Masa = 3 saat
Jarak = 4 meter
V(isipadu) = ?

L = 2 = Jarak/Halaju
2 = 4meter/halaju

halaju = 2ms-1
halaju = isipadu/luas

Luas = πj2
= π(0.03)2
= 0.00283

isipadu = 2 x Luas
= 2 x 0.00283
= 0.00565
= 5.65x10-3m3
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/7

3.4.2 SUSULAN PEMINDAHAN
1.Susul Pemindahan untuk numatik
Sistem yang menggunakan tekanan udara mampat.
injap

P2 tangki

Bekalan tekanan P1

Tekanan yang dimasukkan ke dalm tangki P2 adalah masa untuk mencapai satu tahap tekanan
yang maksima.
FORMULA:

dP 2
P1 − P 2 ∆P
=
=
dt
K
K
dP 2
P1 − P 2
∫ dt = ∫ K
dP 2
dt
∫ P1 − P 2 = ∫ K

-ln

( P1 − P 2) =

P 2 = P1(1 − e

−

t
k

t
k
)

2.Susul Pemindahan pada sistem elektrik.

R
V1

V2
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/8

V1− V 2
dV 2
=C
R
dt
1
dV 2
dt =
RC
V1− V 2

i=

∫

1
dt
dV 2
= RC
V1 − V 2

∫

-ln (V1-V2)=t/RC

Sistem numatik
P
P=P1(1-e-t/k)
P1
0.63P
P2

P2=P1(1-e -1)

t=k,

t
τ
Sistem elektrik
V
P=P1(1-e-t/k)
V1
0.63V
V2

t=RC,

V2=V1(1-e -1)
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/9
t

τ

AKTIVITI

1.Dengan bantuan gambarajah yang sesuai, terangkan maksud ‘Susul Jarak/Halaju.
Bagi

gambarajah dibawah, buktikan bahawa susul pemindahan untuk litar elektrik adalah

V2=V1(1-e-t/RC)
i

R

V1
C
V2

2.Cecair yang mengalir di dalam sebuah tiub mempunyai satu pemanas dimana suhunya di
ambil 4 meter dari pemanas. Tiub tersebut mempunyai garis pusat 0.5m dengan kadar alirannya
adalah 2m3/s. cari susul jarak/Halaju.
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/10

MAKLUM BALAS

1 a)Masa yang diambil bagi perubahan yang dilakukan dan dikesan oleh pengesan.
Halaju
cecair

Pemanas
L= Jarak/halaju
=d saat/V

V V 1 −V 2
=
R
R
dV 2
i =C
dt
i=

b)

V1 −V 2
dV 2
=C
........(1)
R
dt
1
dt = C
dV 2
V1 −V 2

i=

∫

1
dv 2
dt
= V1 −V 2
R

∫

pengesan
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/11

t
+ K = −ln(V 1 −V 2)
RC
−t
+ln V 1 = ln(v1 −V 2)
RC
−t
ln(v1 −V 2) −ln V 1 =
RC
V 1 −V 2
−t / RC
=e
V1
V 1 −V 2 =V 1e −t / RC
V 1 −V 2e −t / RC =V 2
V 1(1 −e −t / RC ) =V 2.......terbukti!!!

2.

kadar aliran
2m3/s
pemanas

4 meter jangka suhu

Luas saluran =πj2
=π(0.25/2)2
=0.196m2
Halaju(V) = (2m2/s )/ 0.196m2
= 10.22/s
Halaju J/H = L= d/V
= 4m/10.2m/s
= 0.392s

D= 0.5m
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/12

INPUT
3.5 Kawalan BUKA/TUTUP (ON/OFF, TWO STEP, TWO MODE)
Pengawal ON/OFF – satu pengawal di mana keluarannya samada ON sepenuhnya (maksima) @
OFF sepenuhnya (minima). Ini menyebabkan penggerak (actuator) membekalkan kuasa
sepenuhnya kepada proses @ menutup bekalan proses sepenuhnya.
Lengkok pindah pengawal adalah seperti berikut;

saiz

100%

0%

-∆Ep

0

+∆Ep

ralat (%)t

Ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM
(i)
(ii)
(iii)
(iv)

Cara pengawalan yang paling asas
Paling mudah dan murah.
Elemen kawalan terakhir boleh dianggap dalam dua keadaan iaitu ON dan OFF.
Oleh kerana susul pemindahan dalam system, nilai pembolehubah meningkat lebih
dari nilai titik set @ menurun lebih bawah dari titik set. Nilai yang lebih dari titik set
dinamakan nilai terlajak (over shoot). Nilai dibawah set dinamakan nilai di bawah
landasab (undershoot).

3.6Kawalan Buka/Tutup Tanpa Tindihan
Ciri-ciri Kawalan boleh digambarkan dalam rajah dibawah:
Nilai terlajak
Nyala
buka
Titik set

Nilai
dibawah
landasan

Ayunan suhu
Padan (tutup)
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/13

Analisa Matematik kawsan Buka Tutup yang tidak bertindak

F
θ

C

H

A
B’
θ
A’

B

G

D

Gambarajah menunjukkan perbezaan londar suhu berhampiran pemanas dan pengesan.
 Dalam keadaan praktik graf suhu-masa bagi kawalan nyala/padam tidak bertindih adalah
seperti dalam gambarajah di atas.
 OABCD ialah londar bagi suhu proses berhampiran pemanas.
 OFGH ialah londar suhu proses berhampiran pengesan (kelewatan masa adalah
disebabkan oleh susul jarak/halaju dan susul pemindahan).
 Gerakan (tindakbalas pengawal adalah bergantung kepada suhu mengesan serta titik set
iaitu A dan B.
 ds 
 p = kadar perubahan suhu semasa pemanasan.
 Kecerunan DA, 
 dm 

 ds 
d = kadar perubahan suhu masa pendinginan.
 Kecerunan AB, 
 dm 
Nilai terlajak atas/bawah
Kecerunan OA adalah tangen θ
A

θ

B’

θ
O

A’
B

Tetapi

tan

AA' =τ
TANθ
 ds 
AA' =τm 
p...........(1)
 dm 
 ds 
BB ' =τm 
d ..............( 2)
 dt 

θ

=

AA'

τm
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/14

Dengan ini nilai terlajak atas,

 ds 
AA' = τ m   p
 dt 
nilai terlajak bawah,

 ds 
BB ' = τ m  d
 dt 

Nilai suhu purata Snp
Nilai suhu purata boleh didapati dari persamaan berikut;

Snp =

( Mak + Min)
2

Dari gambarajah diatas;
Nilai suhu maksima, Smak = St.s + AA’
Nilai suhu minima, Smin = St.s - BB’

( S max + S min) ( St.s + AA' ) + ( St.s − BB ' )
=
2
2
2 St.s + AA'−BB '
Snp =
2
AA'−BB '
Snp = St.s +
2
Snp =

Diketahui:

AA' =τ m (

ds
)p
dt

maka

 ds 
BB ' = τ m  d
 dt 

oleh sebab itu;

 ds 
 ds 
τm 
p −τm 
d

 dt 
 dt 
Snp = St.s +
2











PRINSIP PENGAWAL

Snp = St.s +

E4141/UNIT3/15

τ m  ds 
 ds  
  p −  d 
2  dt 
 dt  

Untuk mencari nilai ralat (offset)
Ralat = Snp – St.s

Ralat =

τm
2

 ds 
 ds  
  p −  d 
 dt  
 dt 

 ds 
 ds 
Kalau ,   p =  d
 dt 
 dt 

maka ralat = 0

Contoh soalan 1;
Didalam sebuah system, nilai susul pemindahannya ialah 0.5saat, kadar meningkat suhu
2°K/saat. Kadar pendinginan suhu 1°K/s dan suhu titik set ialah 353°K. Cari
(i)
(ii)
(iii)
(iv)

Nilai terlajak(overshoot)
Nilai bawah landasan (undershoot)
Nilai ralat(offset)
Nilai suhu purata

Penyelesaian:

τ m = 0 .5 s
 ds 
o
 p = 2 K / s
 dt 
 ds 
o
 d = 1 K / s
 dt 
St.s = 353 o K
(i)Nilai terlajak

 ds 
=τ m   p
 dt 
= 0.5sx
= 1o K

2o K
s
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/16

(ii)Nilai bawah landasan
 ds 
=τ m 
d
 dt 
=0.5 x1o K / s
=0.5 o K

(iii) Nilai ralat

Ralat =

τm
2

[
[

 ds 
 ds  
  p −  d 
 dt  
 dt 

0.5 o
2 K / s −1o K / s
2
0.5 o
=
1 K/s
2
= 0.25 o K
=

]

]

(iv) Nilai suhu purata = St.s + Ralat
= 353°K + 0.25°K
= 353.25°K
Contoh soalan 2;
Titik set suhu di dalam sebuah kawasan BUKA/TUTUP ialah 353°K. Suhu pengesan meningkat
dari 303°K kepada 333°K dalam masa 10 saat. Toleransi ralat dalam sistem ialah 3°K. susul
proses = 1.5saat.
Cari;
I. Kadar pendinginan
II. Purata suhu sukatan
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/17

Penyelesaian;
I.
St.s = 353 o K
30 o K
 ds 
o
o
= 3o K / s
  p = 333 K − 303 K =
10s
 dt 

ralat = 3 o K
τ m = 1.5saat
Ralat =
3o K =

τ m  ds 

 ds  
  p −  d 
2  dt 
 dt  

1.5s  o
 ds  
3 K / s −  d 
2 
 dt  

6o K  o
 ds  
=  3 K / s −  d 


1.5s 
 dt  
 ds 
4 o K / s = 3 o K / s −  d
 dt 
 ds 
o
 d = −1 K / s
dt 

II.
Snp = St.s + Ralat
= 353°K + 3°K
= 356°K

Kawalan Buka Tutup Bertindih (Dengan zon Berkecuali)
Kawalan BUKA -TUTUP dengan bertindih mengandungi zon berkecuali digunakan proses sifatsifat kawalan boleh dijelaskan melalui gambarajah dibawah;

Arah pendinginan
Arah pemanasan
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/18

Kawasan buka-tutup
pada masa suhu
meningkat

Kawasan buka-tutup
pada masa suhu
menurun

-

t.s

+

Untuk menjelaskan lagi konsep ini, perhatikan graf dibawah.

+∆S
t.s

Zon berkecuali
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/19

- ∆t.s

Contoh soalan:
Di dalam suatu system kawalan proses paras cecair, system ini menukarkan secara linear nilai
paras 40-60 meter kepada isyarat kawalan yang bernilai 4-20mA. Satu geganti digunakan
sebagai pengawal (BUKA/TUTUP) untuk membuka @ menutup injap masukan. Geganti ini
ditutup pada 12 mA dan terbuka pada 10mA.
I. Cari hubungan anatar paras cecair dengan arus dalam system tersebut.
II. Berapakah nilai bertindihnya dalam meter.
Penyelesaian:
I.

P

Y=mx + c
P=KI + Io

I(mA)

Hubungan linear antara paras dan arus.
P = KI + Io
Bila P= 40, I = 4mA
40= 4K + Io …………..(1)
Bila P= 60, I=20mA
60= 20K + Io…………….(2)
selesaikan persamaan serentak
40=4K + Io………………(1)
60=20K + Io………………(2)
20=16K
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/20

K=1.25m/mA

Masukan K=1.25m/mA kedalam (1)
40=4K + Io
40=(1.25)4 + Io
40=5 + Io
Io= 35mA
Hubungan antara paras cecair dan arus ialah
P= 1.25 I + 35

II. Geganti tertutup apabila nilai arus = 12mA
PA = 1.25 (12)+35
Geganti terbuka apabila nilai arus = 10mA
PB = 1.25(10) + 35
= 47.5 meter
Nilai bertindih = PA – PB
= (50-47.5) Meter
= 2.5 Meter

(pada titik set atas)
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/21

AKTIVITI

1.Terangkan perbezaan di antara pengawal Buka-Tutup bertindih dengan pengawal Buka-tutup
tanpa Tindihan .
2.Nilai suhu tangki air telah terturun antara 20°K per min kerana kehilangan panasnya kepada
udara kesa. Pada ketika pemanasan dinyalakan system ini mendapat panas hingga nilai suhu
meningkat 6°K per min. Satu kawalan BUKA/TUTUP yang mempunyai 0.5 min susul kawalan
dan nilai bertindih ±6% daripada nilai titik set. Nilai titik set ialah 333°K. Lukiskan graf suhu
pemanasan dengan nilai masa dan carikan nilai berkala ayunan (tempoh ayunan). Titik graf
permulaan adalah dari titik set dan nilai suhu dijangka terturun.
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/22

MAKLUM BALAS

1.Pengawal Buka-tutup bertindih wujud di zon berkecuali (nilai bertindih).
2.

 ds 
o
 d = 2 K / min
 dt 
 ds 
o
  p = 6 K / min
 dt 
τ m = 0.5 min
nilai bertindih ± 6% daripada nilai titik set.
= ± 6% x 333°K
= 20°K

Nilai titik set atas = 333°K + 20°K
=353°K

Nilai titik set bawah = 333°K - 20°K
= 313°K

 ds 
p
Nilai terlajak = 
 dt 
= 0.5min x 6°K
= 3°K
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/23

Nilai dibawah landasan
 ds 
=τ m 
d
 dt 
= 0.5 x 2 o K / min
= 10 K

Nilai suhu tertinggi = 333°K + 20°K+3°K=356°K

Nilai suhu terendah = 333°K 1 20°K-1°K = 312°K

Tanθ =

AA'

τm

AA'
 ds 
 p =
τm
 dt 
AA'
τm =
 ds 
 p
 dt 
 333 − 312  o
 K = 10.5 min
2



τ m1 =

 356 − 312  o
 K = 7.33 min
6



τ m 2 =

 356 − 312 o
 K = 22 min
2



τ m3 =
suhu

353°K
356°K
333°K

Masa(min)

313°K
312°K
τm1

τm2

τm3
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/24

PENILAIAN
KENDIRI

ANDA telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini
dan semak jawapan anda pada maklumbalas yang disediakan. Jika ada masalah yang timbul,
sila berbincang dengan pensyarah anda. Selamat mencuba semoga BERJAYA!!!.

1.Dengan bantuan gambarajah yang sesuai , lakarkan kawalan Buka- Tutup tanpa tindihan.
2.Apakah yang dimaksudkan susul pemindahan?
3.Dimanakah anda boleh dapati susul pemindahan?
4.Apakah yang dimaksudkan kawalan BUKA-TUTUP?
5.Nyatakan 4 (EMPAT) ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM.
6. Suatu operasi pemanasan air tangki dijalankan di mana suhu air telah menaik antara 4°K
persaat kerana pemanasan yang berterusan. Pada suatu ketika pemanasan dikurangkan dan
suhu air tersebut telah turun 8°K per min. Satu pengawal BUKA-TUTUP yang mempunyai 0.4
min susul kawalan dan nilai bertindih ± 5% daripada nilai titik set. Nilai titik set ialah 300°K.
Lukiskan graf suhu pemanasan dengan masa dan carikan nilai tempoh ayunan. Titik graf
permulaan adalah dari titik set dan suhu dijangka menaik.
7. Titik set suhu dalam kawalan Buka-tutup ialah 300ºC. Suhu meningkat dari 280ºK kepada
295ºK dalam masa 5 saat. Tolenrasi ralat sistem ialah 5ºK, manakala susul proses ialah 2.5
saat. Cari;
I. Kadar Pendinginan
II. Suhu Nilai Purata
III. Nilai terlajak
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/25

IV. Nilai bawah landasan

MAKLUM BALAS
KENDIRI

1

Nilai terlajak
Nyala
buka
Titik set

Nilai
dibawah
landasan

Ayunan suhu
Padan (tutup)

2. Susul Pemindahan
Susul adalah merupakan kelambatan yang berlaku untuk mencapai sesuatu nilai.@ keluaran
yang ditetapkan pada satu proses.
Susul pemindahan berlaku apabila tenaga dipindahkan melalui elemen rintangan kepada elemen
keupayaan atau sebaliknya.
Dengan lain perkataan susul adalah bergantung kepada nilai rintangan oleh kerana terdapat
rintangan, maka pemindahan itu akan mengambil masa.

3. susul pemindahan boleh didapati pada:
1.Sistem numatik
2.Sistem Elektrik
PRINSIP PENGAWAL

E4141/UNIT3/26

4 Pengawal BUKA/TUTUP – satu pengawal di mana keluarannya samada ON sepenuhnya
(maksima) @ OFF sepenuhnya (minima). Ini menyebabkan penggerak (actuator) membekalkan
kuasa sepenuhnya kepada proses @ menutup bekalan proses sepenuhnya.
5. Ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM
I.
II.
III.
IV.

Cara pengawalan yang paling asas
Paling mudah dan murah.
Elemen kawalan terakhir boleh dianggap dalam dua keadaan iaitu ON dan OFF.
Oleh kerana susul pemindahan dalam system, nilai pembolehubah meningkat lebih dari
nilai titik set @ menurun lebih bawah dari titik set. Nilai yang lebih dari titik set dinamakan
nilai terlajak (over shoot). Nilai dibawah set dinamakan nilai di bawah landasab
(undershoot).

6.

 ds 
o
o
 d = 8 K / s = 480 K / m
 dt 
 ds 
o
 p = 4 K / m
 dt 
τ m = 0.4 min

suhu

316. °K

Nilai bertindih = 5% nilai titik set.
5
x300 o K +15 o K = 315 o K
=
100

315°K

Nilai titik set atas= 300°K + 15°K=315°K
Nilai titik titik set bawah = 300°K -15°K=285°K
 ds 
Nilai terlajak = τ m   p
 dt 

285°K

= 0.4min x 4°K
=1.6°K

 ds 
Nilai dibawah landasan = τ m  d
 dt 
= 0.4m(480°K/m)
=192°K
Nilai suhu tertinggi = 300°K + 15°K + 1.6°K
= 316.6°K
Nilai suhu terendah =300°K -15°K - 1.6°K
= 283.4°K

300°K

93°K

min
PRINSIP PENGAWAL

tan θ =

AA'

τm

AA'
 ds 
 p =
τm
 dt 
AA'
τm =
 ds 
 p
 dt 

τ m1 = 300 o K / min − 93 o K / min = 207 min
τ m 2 = 316.6 o K / min − 93 o K / min = 237.6 min
τ m3 = 283.4 o K / min − 93 o K / min = 190.4 min

7. I Kadar Pendinginan

(

ds
) p = 280 oK
dt
= 295ºK-280ºK
5s
= 3ºK/s

τm

=2.5s
Ralat =5ºK
Oleh itu kadar pendinginan = (ds/dt)d

Ralat =

τ m  ds 
 ds  
  p −  d 
2  dt 
 dt  

5 oK = 2.5[3oK/s – (ds/dt)d]
4oK/s = 3oK/s – (ds/dt)d
(ds/dt)d= -1oK/s
ii Suhu Purata

τm
[(ds / dt ) p − (ds / dt )d ]
2
2. 5 s o
= 300ο K =
[3 K / s − (−1o k / s )]
2
= 300 o K + 1.25(4 o K / s )
S NP = S TS +

= 305 o K

E4141/UNIT3/27
PRINSIP PENGAWAL

iii Nilai Terlajak

= τ m ( ds / dt ) p
= 2.5s (3 0 K / s )
= 7 .5 o K
iv. Nilai di bawah landasan
=τm ( ds / dt )d
=2.5s(-1oK/s)
=-2.5oK

E4141/UNIT3/28

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Ch.4
Ch.4Ch.4
Ch.4
 
Bab 2 medan listrik
Bab 2 medan listrikBab 2 medan listrik
Bab 2 medan listrik
 
4.hukum gauss
4.hukum gauss4.hukum gauss
4.hukum gauss
 
TugasTI_UNJ_2015_DiniAlfiatuSa'diyah
TugasTI_UNJ_2015_DiniAlfiatuSa'diyahTugasTI_UNJ_2015_DiniAlfiatuSa'diyah
TugasTI_UNJ_2015_DiniAlfiatuSa'diyah
 
Hukum I termodinamika
Hukum I termodinamikaHukum I termodinamika
Hukum I termodinamika
 
roda gigi rack dan pinion.pdf
roda gigi rack dan pinion.pdfroda gigi rack dan pinion.pdf
roda gigi rack dan pinion.pdf
 
Fluida statis
Fluida statisFluida statis
Fluida statis
 
Bab 7-penyelesaian-persamaan-diferensial
Bab 7-penyelesaian-persamaan-diferensialBab 7-penyelesaian-persamaan-diferensial
Bab 7-penyelesaian-persamaan-diferensial
 
Hak & kewajiban insinyur 6
Hak & kewajiban insinyur 6Hak & kewajiban insinyur 6
Hak & kewajiban insinyur 6
 
Jembatan Wheatstone
Jembatan WheatstoneJembatan Wheatstone
Jembatan Wheatstone
 
DAMPER
DAMPERDAMPER
DAMPER
 
Mekanika fluida ppt
Mekanika fluida pptMekanika fluida ppt
Mekanika fluida ppt
 
Jenis Kabel Listrik dan Kegunaannya ( Oktavian Edo Pambudi_1410501030)
Jenis Kabel Listrik dan Kegunaannya ( Oktavian Edo Pambudi_1410501030)Jenis Kabel Listrik dan Kegunaannya ( Oktavian Edo Pambudi_1410501030)
Jenis Kabel Listrik dan Kegunaannya ( Oktavian Edo Pambudi_1410501030)
 
dasar listrik dan elektronika
dasar listrik dan elektronikadasar listrik dan elektronika
dasar listrik dan elektronika
 
Mekanika fluida 2 pertemuan 2 okk
Mekanika fluida 2 pertemuan 2 okkMekanika fluida 2 pertemuan 2 okk
Mekanika fluida 2 pertemuan 2 okk
 
Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)Boiling water reactor (bwr)
Boiling water reactor (bwr)
 
makalah-termokopel
makalah-termokopelmakalah-termokopel
makalah-termokopel
 
Unsteady Flowing Orifice
Unsteady Flowing OrificeUnsteady Flowing Orifice
Unsteady Flowing Orifice
 
2.2. Generator dc Karakteristik.ppt
2.2. Generator dc Karakteristik.ppt2.2. Generator dc Karakteristik.ppt
2.2. Generator dc Karakteristik.ppt
 
Termodinamika 1
Termodinamika 1Termodinamika 1
Termodinamika 1
 

Viewers also liked

Basic Control System unit2
Basic Control System unit2Basic Control System unit2
Basic Control System unit2Asraf Malik
 
Workshop Technology 2, Chapter 6
Workshop Technology 2, Chapter 6Workshop Technology 2, Chapter 6
Workshop Technology 2, Chapter 6Asraf Malik
 
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8Asraf Malik
 
E4141 sistem kawalan 1 unit4
E4141 sistem kawalan 1 unit4E4141 sistem kawalan 1 unit4
E4141 sistem kawalan 1 unit4Asraf Malik
 
E4141 sistem kawalan 1 unit5
E4141 sistem kawalan 1 unit5E4141 sistem kawalan 1 unit5
E4141 sistem kawalan 1 unit5Asraf Malik
 
E4141 sistem kawalan 1 unit0
E4141 sistem kawalan 1 unit0E4141 sistem kawalan 1 unit0
E4141 sistem kawalan 1 unit0Asraf Malik
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7J4012 pneumatik dan hidraulik unit7
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7Asraf Malik
 
Basic Control System unit5
Basic Control System unit5Basic Control System unit5
Basic Control System unit5Asraf Malik
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1J4012 pneumatik dan hidraulik unit1
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1Asraf Malik
 
E4141 sistem kawalan 1 unit7
E4141 sistem kawalan 1 unit7E4141 sistem kawalan 1 unit7
E4141 sistem kawalan 1 unit7Asraf Malik
 
Basic Control System unit1
Basic Control System unit1Basic Control System unit1
Basic Control System unit1Asraf Malik
 
Material Technology: Chapter 2
Material Technology: Chapter 2Material Technology: Chapter 2
Material Technology: Chapter 2Asraf Malik
 
Sample Maketing Plan
Sample Maketing PlanSample Maketing Plan
Sample Maketing PlanSneha Lundia
 
Mechanical Component and Maintenance
Mechanical Component and MaintenanceMechanical Component and Maintenance
Mechanical Component and MaintenanceAsraf Malik
 
Supply Chain Management in Relation to Marketing Operations
Supply Chain Management in Relation to Marketing OperationsSupply Chain Management in Relation to Marketing Operations
Supply Chain Management in Relation to Marketing OperationsSneha Lundia
 

Viewers also liked (17)

Substitutions
SubstitutionsSubstitutions
Substitutions
 
Basic Control System unit2
Basic Control System unit2Basic Control System unit2
Basic Control System unit2
 
Workshop Technology 2, Chapter 6
Workshop Technology 2, Chapter 6Workshop Technology 2, Chapter 6
Workshop Technology 2, Chapter 6
 
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 8
 
E4141 sistem kawalan 1 unit4
E4141 sistem kawalan 1 unit4E4141 sistem kawalan 1 unit4
E4141 sistem kawalan 1 unit4
 
E4141 sistem kawalan 1 unit5
E4141 sistem kawalan 1 unit5E4141 sistem kawalan 1 unit5
E4141 sistem kawalan 1 unit5
 
E4141 sistem kawalan 1 unit0
E4141 sistem kawalan 1 unit0E4141 sistem kawalan 1 unit0
E4141 sistem kawalan 1 unit0
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7J4012 pneumatik dan hidraulik unit7
J4012 pneumatik dan hidraulik unit7
 
Basic Control System unit5
Basic Control System unit5Basic Control System unit5
Basic Control System unit5
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1J4012 pneumatik dan hidraulik unit1
J4012 pneumatik dan hidraulik unit1
 
E4141 sistem kawalan 1 unit7
E4141 sistem kawalan 1 unit7E4141 sistem kawalan 1 unit7
E4141 sistem kawalan 1 unit7
 
Basic Control System unit1
Basic Control System unit1Basic Control System unit1
Basic Control System unit1
 
Prezentare cmi
Prezentare cmiPrezentare cmi
Prezentare cmi
 
Material Technology: Chapter 2
Material Technology: Chapter 2Material Technology: Chapter 2
Material Technology: Chapter 2
 
Sample Maketing Plan
Sample Maketing PlanSample Maketing Plan
Sample Maketing Plan
 
Mechanical Component and Maintenance
Mechanical Component and MaintenanceMechanical Component and Maintenance
Mechanical Component and Maintenance
 
Supply Chain Management in Relation to Marketing Operations
Supply Chain Management in Relation to Marketing OperationsSupply Chain Management in Relation to Marketing Operations
Supply Chain Management in Relation to Marketing Operations
 

Similar to E4141 sistem kawalan 1 unit3

Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipse
Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipseAnalisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipse
Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipseAli Hasimi Pane
 
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1wahyuddin S.T
 
Dasar Tata Udara, Pemanasan Sensibel
Dasar Tata Udara, Pemanasan SensibelDasar Tata Udara, Pemanasan Sensibel
Dasar Tata Udara, Pemanasan SensibelGiffari Muslih
 
Sesi 2 konveksi
Sesi 2  konveksiSesi 2  konveksi
Sesi 2 konveksiadhegokil
 
Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi
Evaporasi, transpirasi,  evapotranspirasiEvaporasi, transpirasi,  evapotranspirasi
Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasiJulia Maidar
 
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)nanda_auliana
 
Termodinamika 1 lanjutan
Termodinamika 1 lanjutanTermodinamika 1 lanjutan
Termodinamika 1 lanjutanAPRIL
 
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1GGM Spektafest
 
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang upload
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang uploadInstrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang upload
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang uploadkemenag
 
Matematika teknik kimia minggu 3
Matematika teknik kimia minggu 3Matematika teknik kimia minggu 3
Matematika teknik kimia minggu 3Afifah Nur
 
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.ppt
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.pptTransport Fluida di Industri Pangan 2017.ppt
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.pptssuser97aaa8
 
Proses pendinginan udara pada koil pendingin
Proses pendinginan udara pada koil pendinginProses pendinginan udara pada koil pendingin
Proses pendinginan udara pada koil pendinginGalih Andhika Ramadhan
 
DASAR PSIKROMETRIK
DASAR PSIKROMETRIKDASAR PSIKROMETRIK
DASAR PSIKROMETRIKKiki Amelia
 
Perpindahan panas bu lidia
Perpindahan panas bu lidiaPerpindahan panas bu lidia
Perpindahan panas bu lidiaAlen Pepa
 
Pengaruh sudut datang sinar matahari
Pengaruh sudut datang sinar matahariPengaruh sudut datang sinar matahari
Pengaruh sudut datang sinar matahariSilfia Juliana
 

Similar to E4141 sistem kawalan 1 unit3 (20)

Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipse
Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipseAnalisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipse
Analisa perpindahan panas konveksi paksa pada pipa ellipse
 
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1
Kinkat --bank-soal-dan-penyelesaian1
 
Dasar Tata Udara, Pemanasan Sensibel
Dasar Tata Udara, Pemanasan SensibelDasar Tata Udara, Pemanasan Sensibel
Dasar Tata Udara, Pemanasan Sensibel
 
Sesi 2 konveksi
Sesi 2  konveksiSesi 2  konveksi
Sesi 2 konveksi
 
Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi
Evaporasi, transpirasi,  evapotranspirasiEvaporasi, transpirasi,  evapotranspirasi
Evaporasi, transpirasi, evapotranspirasi
 
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)
Performasi koil pendingin (Evaporator Perfomance)
 
Entropi (new)
Entropi (new)Entropi (new)
Entropi (new)
 
Termodinamika 1 lanjutan
Termodinamika 1 lanjutanTermodinamika 1 lanjutan
Termodinamika 1 lanjutan
 
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1
Lab Teknik Kimia ITENAS - Aliran Fluida 1
 
EFEK PANAS DARI ARUS LISTRIK
EFEK PANAS DARI ARUS LISTRIKEFEK PANAS DARI ARUS LISTRIK
EFEK PANAS DARI ARUS LISTRIK
 
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang upload
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang uploadInstrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang upload
Instrumentasi dan pengukuran kalor dan gelombang upload
 
Matematika teknik kimia minggu 3
Matematika teknik kimia minggu 3Matematika teknik kimia minggu 3
Matematika teknik kimia minggu 3
 
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.ppt
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.pptTransport Fluida di Industri Pangan 2017.ppt
Transport Fluida di Industri Pangan 2017.ppt
 
Proses pendinginan udara pada koil pendingin
Proses pendinginan udara pada koil pendinginProses pendinginan udara pada koil pendingin
Proses pendinginan udara pada koil pendingin
 
DASAR PSIKROMETRIK
DASAR PSIKROMETRIKDASAR PSIKROMETRIK
DASAR PSIKROMETRIK
 
Presentation1
Presentation1Presentation1
Presentation1
 
Laporan praktikum aliran seragam ( modul 2 )itb
Laporan praktikum aliran seragam ( modul 2 )itbLaporan praktikum aliran seragam ( modul 2 )itb
Laporan praktikum aliran seragam ( modul 2 )itb
 
Perpindahan panas bu lidia
Perpindahan panas bu lidiaPerpindahan panas bu lidia
Perpindahan panas bu lidia
 
termo
termotermo
termo
 
Pengaruh sudut datang sinar matahari
Pengaruh sudut datang sinar matahariPengaruh sudut datang sinar matahari
Pengaruh sudut datang sinar matahari
 

More from Asraf Malik

JF608: Quality Control - Unit 6
JF608: Quality Control - Unit 6JF608: Quality Control - Unit 6
JF608: Quality Control - Unit 6Asraf Malik
 
JF608: Quality Control - Unit 5
JF608: Quality Control - Unit 5JF608: Quality Control - Unit 5
JF608: Quality Control - Unit 5Asraf Malik
 
JF608: Quality Control - Unit 4
JF608: Quality Control - Unit 4JF608: Quality Control - Unit 4
JF608: Quality Control - Unit 4Asraf Malik
 
JF608: Quality Control - Unit 3
JF608: Quality Control - Unit 3JF608: Quality Control - Unit 3
JF608: Quality Control - Unit 3Asraf Malik
 
JF608: Quality Control - Unit 2
JF608: Quality Control - Unit 2JF608: Quality Control - Unit 2
JF608: Quality Control - Unit 2Asraf Malik
 
JF608: Quality Control - Unit 1
JF608: Quality Control - Unit 1JF608: Quality Control - Unit 1
JF608: Quality Control - Unit 1Asraf Malik
 
Basic Control System unit6
Basic Control System unit6Basic Control System unit6
Basic Control System unit6Asraf Malik
 
Basic Control System unit4
Basic Control System unit4Basic Control System unit4
Basic Control System unit4Asraf Malik
 
Basic Control System unit3
Basic Control System unit3Basic Control System unit3
Basic Control System unit3Asraf Malik
 
Basic Control System unit0
Basic Control System unit0Basic Control System unit0
Basic Control System unit0Asraf Malik
 
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7
MATERIAL TECHNOLOGY  - CHAPTER 7MATERIAL TECHNOLOGY  - CHAPTER 7
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7Asraf Malik
 
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6Asraf Malik
 
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5Asraf Malik
 
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4Asraf Malik
 
JF302: Material Technology, Chapter 3
JF302: Material Technology, Chapter 3JF302: Material Technology, Chapter 3
JF302: Material Technology, Chapter 3Asraf Malik
 
JF302 Material Technology: Chapter 1
JF302 Material Technology: Chapter 1JF302 Material Technology: Chapter 1
JF302 Material Technology: Chapter 1Asraf Malik
 
Workshop Technology 2, Chapter 5
Workshop Technology 2, Chapter 5Workshop Technology 2, Chapter 5
Workshop Technology 2, Chapter 5Asraf Malik
 
Workshop Technology, Chapter 4
Workshop Technology, Chapter 4Workshop Technology, Chapter 4
Workshop Technology, Chapter 4Asraf Malik
 
Workshop Technology 2, Chapter 3
Workshop Technology 2, Chapter 3Workshop Technology 2, Chapter 3
Workshop Technology 2, Chapter 3Asraf Malik
 
Workshop Technology 2, Chapter 2
Workshop Technology 2, Chapter 2Workshop Technology 2, Chapter 2
Workshop Technology 2, Chapter 2Asraf Malik
 

More from Asraf Malik (20)

JF608: Quality Control - Unit 6
JF608: Quality Control - Unit 6JF608: Quality Control - Unit 6
JF608: Quality Control - Unit 6
 
JF608: Quality Control - Unit 5
JF608: Quality Control - Unit 5JF608: Quality Control - Unit 5
JF608: Quality Control - Unit 5
 
JF608: Quality Control - Unit 4
JF608: Quality Control - Unit 4JF608: Quality Control - Unit 4
JF608: Quality Control - Unit 4
 
JF608: Quality Control - Unit 3
JF608: Quality Control - Unit 3JF608: Quality Control - Unit 3
JF608: Quality Control - Unit 3
 
JF608: Quality Control - Unit 2
JF608: Quality Control - Unit 2JF608: Quality Control - Unit 2
JF608: Quality Control - Unit 2
 
JF608: Quality Control - Unit 1
JF608: Quality Control - Unit 1JF608: Quality Control - Unit 1
JF608: Quality Control - Unit 1
 
Basic Control System unit6
Basic Control System unit6Basic Control System unit6
Basic Control System unit6
 
Basic Control System unit4
Basic Control System unit4Basic Control System unit4
Basic Control System unit4
 
Basic Control System unit3
Basic Control System unit3Basic Control System unit3
Basic Control System unit3
 
Basic Control System unit0
Basic Control System unit0Basic Control System unit0
Basic Control System unit0
 
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7
MATERIAL TECHNOLOGY  - CHAPTER 7MATERIAL TECHNOLOGY  - CHAPTER 7
MATERIAL TECHNOLOGY - CHAPTER 7
 
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6
MATERIAL TECHNOLOGY 2 - CHAPTER 6
 
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5
MATERIAL TECHNOLOGY : CHAPTER 5
 
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
MATERIAL TECHNOLOGY 1: CHAPTER 4
 
JF302: Material Technology, Chapter 3
JF302: Material Technology, Chapter 3JF302: Material Technology, Chapter 3
JF302: Material Technology, Chapter 3
 
JF302 Material Technology: Chapter 1
JF302 Material Technology: Chapter 1JF302 Material Technology: Chapter 1
JF302 Material Technology: Chapter 1
 
Workshop Technology 2, Chapter 5
Workshop Technology 2, Chapter 5Workshop Technology 2, Chapter 5
Workshop Technology 2, Chapter 5
 
Workshop Technology, Chapter 4
Workshop Technology, Chapter 4Workshop Technology, Chapter 4
Workshop Technology, Chapter 4
 
Workshop Technology 2, Chapter 3
Workshop Technology 2, Chapter 3Workshop Technology 2, Chapter 3
Workshop Technology 2, Chapter 3
 
Workshop Technology 2, Chapter 2
Workshop Technology 2, Chapter 2Workshop Technology 2, Chapter 2
Workshop Technology 2, Chapter 2
 

E4141 sistem kawalan 1 unit3

  • 1. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/1 OBJEKTI Objektif Am: Mempelajari dan memahami jenis-jenis susul proses, pengawal BUKA/TUTUP tindihan dan tanpa tindihan. Objektif Khusus: Di akhir unit ini pelajar-pelajar sepatutnya dapat:  Mengenali dan dapat menakrifkan susulan dalam sistem proses kawalan.  Menerangkan ciri-ciri kawalan BUKA/TUTUP tanpa tindihan dan istilah-istilah purata, titik set, terlajak kadar kenaikan dan kadar menurun.  Menyelesaikan masalah menggunakan persamaan kadar menaik, kadar menurun dan kadar purata.  Menerangkan ciri-ciri kawalan BUKA/TUTUP bagi sistem tindihan dan istilah-istilah tindihan, titik set atasan dan titik set bawahan. INPUT
  • 2. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/2 3.1 PRINSIP-PRINSIP PENGAWAL 3.2 MENTAKRIFKAN SUSULAN Susul Pemindahan Susul adalah merupakan kelambatan yang berlaku untuk mencapai sesuatu nilai.@ keluaran yang ditetapkan pada satu proses. 3.3 MENYATAKAN SEBAB BERLAKUNYA SUSULAN Susul pemindahan berlaku apabila tenaga dipindahkan melalui elemen rintangan kepada elemen keupayaan atau sebaliknya. Dengan lain perkataan susul adalah bergantung kepada nilai rintangan oleh kerana terdapat rintangan, maka pemindahan itu akan mengambil masa. Dalam bentuk graf boleh dinyatakan seperti berikut. mak mak 0 0 masa Graf ideal(tiada rintangan) masa Graf terdapat rintangan 3.4 MENGENALPASTI JENIS SUSULAN DI DALAM SESUATU PROSES Contoh susul pemindahan adalah pada: 1. Sistem numatik 2. Sistem Elektrik 3.4.1 Susul Jarak/Halaju
  • 3. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/3 Susul Jarak/Halaju ditakrifkan sebagai jangka masa diantara perubahan yang berlaku dengan perubahan nilai isyarat. Contoh: Halaju cecair Pemanas jarak pengesan Bagi gambarajah di atas jika pemanas meningkat, suhu cecair yang mempunyai halaju (V) akan mengalami kenaikan suhu yang hanya akan dikesan oleh elemen pengesan selepas susul waktu L saat. Nilai susul waktu , L terikat pada nilai jarak, d dan nilai halaju, V. L= Jarak _(m) Halaju (m / s) d L = saat V Gambarajah Susul Jarak Halaju dalam prosees mencampur air sejuk dan air panas. Air panas injap Air sejuk A V halaju air B Air panas dan air panas tertentu. bercampur di A dan ini akan menghasilkan cecair pada suhu Perubahan suhu dapat di kesan oleh B. Masa yang diambil bagi perubahan di A dan dikesan di B ialah L = d/V. Inilah yang dinamakan Susul Jarak/Halaju. Dalam teori tiada berlaku perubahan dalam saiz gangguan diantara pemanas dan pengesan. Kesan susul dapat ditunjukkan dalam graf di bawah apabila gangguan yang diberikan adalah dalam bentuk: (i) Gangguan tangga
  • 4. PRINSIP PENGAWAL (ii) (iii) (i) E4141/UNIT3/4 Gangguan tanjakan Gangguan sinus. Gangguan tangga saiz Masukan Keluaran t L (ii) Gangguan tanjakan saiz Masukan Keluaran t L (iii) Gangguan sinus masukan keluaran t L
  • 5. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/5 Contoh 1: Sejenis cecair mengalir melalui 1 saluran yang mempunyai pemanas dan suhunya diambil 2 meter dari pemanas. Saluran itu mempunyai garis pusat 0.5 meter dan kadar aliran ialah 1m 3/s. Cari nilai susul jalur halaju. Penyelesaian: Jarak (d) = 2 meter Garispusat (D)=0.5 meter. Kadar aliran=1m3/s L=Jarak/halaju=d/v (saat) Halaju=isipadu/Luas Luas saluran = πj2 = π(0.5/2)2=0.196m2 Halaju(V) = isipadu/Luas Halaju = 1m 3 / s 0.196m 2 = 5.1m/s Susul jalur/Halaju(L) = 2m 5.1m / s
  • 6. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/6 Contoh 2: Diketahui susul J/H satu aliran gas ialah 2 saat. Cari isipadu gas yang mengalir dalam sebatang saluran yang mempunyai jejari 3 cm dalam masa 3 saat. Jarak pada pemanas ke Jangkasuhu adalah 4 meter. L = susul J/H = Jarak/Masa= 2 saat Jejari = 3 cm = 0.03m Masa = 3 saat Jarak = 4 meter V(isipadu) = ? L = 2 = Jarak/Halaju 2 = 4meter/halaju halaju = 2ms-1 halaju = isipadu/luas Luas = πj2 = π(0.03)2 = 0.00283 isipadu = 2 x Luas = 2 x 0.00283 = 0.00565 = 5.65x10-3m3
  • 7. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/7 3.4.2 SUSULAN PEMINDAHAN 1.Susul Pemindahan untuk numatik Sistem yang menggunakan tekanan udara mampat. injap P2 tangki Bekalan tekanan P1 Tekanan yang dimasukkan ke dalm tangki P2 adalah masa untuk mencapai satu tahap tekanan yang maksima. FORMULA: dP 2 P1 − P 2 ∆P = = dt K K dP 2 P1 − P 2 ∫ dt = ∫ K dP 2 dt ∫ P1 − P 2 = ∫ K -ln ( P1 − P 2) = P 2 = P1(1 − e − t k t k ) 2.Susul Pemindahan pada sistem elektrik. R V1 V2
  • 8. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/8 V1− V 2 dV 2 =C R dt 1 dV 2 dt = RC V1− V 2 i= ∫ 1 dt dV 2 = RC V1 − V 2 ∫ -ln (V1-V2)=t/RC Sistem numatik P P=P1(1-e-t/k) P1 0.63P P2 P2=P1(1-e -1) t=k, t τ Sistem elektrik V P=P1(1-e-t/k) V1 0.63V V2 t=RC, V2=V1(1-e -1)
  • 9. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/9 t τ AKTIVITI 1.Dengan bantuan gambarajah yang sesuai, terangkan maksud ‘Susul Jarak/Halaju. Bagi gambarajah dibawah, buktikan bahawa susul pemindahan untuk litar elektrik adalah V2=V1(1-e-t/RC) i R V1 C V2 2.Cecair yang mengalir di dalam sebuah tiub mempunyai satu pemanas dimana suhunya di ambil 4 meter dari pemanas. Tiub tersebut mempunyai garis pusat 0.5m dengan kadar alirannya adalah 2m3/s. cari susul jarak/Halaju.
  • 10. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/10 MAKLUM BALAS 1 a)Masa yang diambil bagi perubahan yang dilakukan dan dikesan oleh pengesan. Halaju cecair Pemanas L= Jarak/halaju =d saat/V V V 1 −V 2 = R R dV 2 i =C dt i= b) V1 −V 2 dV 2 =C ........(1) R dt 1 dt = C dV 2 V1 −V 2 i= ∫ 1 dv 2 dt = V1 −V 2 R ∫ pengesan
  • 11. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/11 t + K = −ln(V 1 −V 2) RC −t +ln V 1 = ln(v1 −V 2) RC −t ln(v1 −V 2) −ln V 1 = RC V 1 −V 2 −t / RC =e V1 V 1 −V 2 =V 1e −t / RC V 1 −V 2e −t / RC =V 2 V 1(1 −e −t / RC ) =V 2.......terbukti!!! 2. kadar aliran 2m3/s pemanas 4 meter jangka suhu Luas saluran =πj2 =π(0.25/2)2 =0.196m2 Halaju(V) = (2m2/s )/ 0.196m2 = 10.22/s Halaju J/H = L= d/V = 4m/10.2m/s = 0.392s D= 0.5m
  • 12. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/12 INPUT 3.5 Kawalan BUKA/TUTUP (ON/OFF, TWO STEP, TWO MODE) Pengawal ON/OFF – satu pengawal di mana keluarannya samada ON sepenuhnya (maksima) @ OFF sepenuhnya (minima). Ini menyebabkan penggerak (actuator) membekalkan kuasa sepenuhnya kepada proses @ menutup bekalan proses sepenuhnya. Lengkok pindah pengawal adalah seperti berikut; saiz 100% 0% -∆Ep 0 +∆Ep ralat (%)t Ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM (i) (ii) (iii) (iv) Cara pengawalan yang paling asas Paling mudah dan murah. Elemen kawalan terakhir boleh dianggap dalam dua keadaan iaitu ON dan OFF. Oleh kerana susul pemindahan dalam system, nilai pembolehubah meningkat lebih dari nilai titik set @ menurun lebih bawah dari titik set. Nilai yang lebih dari titik set dinamakan nilai terlajak (over shoot). Nilai dibawah set dinamakan nilai di bawah landasab (undershoot). 3.6Kawalan Buka/Tutup Tanpa Tindihan Ciri-ciri Kawalan boleh digambarkan dalam rajah dibawah: Nilai terlajak Nyala buka Titik set Nilai dibawah landasan Ayunan suhu Padan (tutup)
  • 13. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/13 Analisa Matematik kawsan Buka Tutup yang tidak bertindak F θ C H A B’ θ A’ B G D Gambarajah menunjukkan perbezaan londar suhu berhampiran pemanas dan pengesan.  Dalam keadaan praktik graf suhu-masa bagi kawalan nyala/padam tidak bertindih adalah seperti dalam gambarajah di atas.  OABCD ialah londar bagi suhu proses berhampiran pemanas.  OFGH ialah londar suhu proses berhampiran pengesan (kelewatan masa adalah disebabkan oleh susul jarak/halaju dan susul pemindahan).  Gerakan (tindakbalas pengawal adalah bergantung kepada suhu mengesan serta titik set iaitu A dan B.  ds   p = kadar perubahan suhu semasa pemanasan.  Kecerunan DA,   dm   ds  d = kadar perubahan suhu masa pendinginan.  Kecerunan AB,   dm  Nilai terlajak atas/bawah Kecerunan OA adalah tangen θ A θ B’ θ O A’ B Tetapi tan AA' =τ TANθ  ds  AA' =τm  p...........(1)  dm   ds  BB ' =τm  d ..............( 2)  dt  θ = AA' τm
  • 14. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/14 Dengan ini nilai terlajak atas,  ds  AA' = τ m   p  dt  nilai terlajak bawah,  ds  BB ' = τ m  d  dt  Nilai suhu purata Snp Nilai suhu purata boleh didapati dari persamaan berikut; Snp = ( Mak + Min) 2 Dari gambarajah diatas; Nilai suhu maksima, Smak = St.s + AA’ Nilai suhu minima, Smin = St.s - BB’ ( S max + S min) ( St.s + AA' ) + ( St.s − BB ' ) = 2 2 2 St.s + AA'−BB ' Snp = 2 AA'−BB ' Snp = St.s + 2 Snp = Diketahui: AA' =τ m ( ds )p dt maka  ds  BB ' = τ m  d  dt  oleh sebab itu;   ds   ds  τm  p −τm  d   dt   dt  Snp = St.s + 2          
  • 15. PRINSIP PENGAWAL Snp = St.s + E4141/UNIT3/15 τ m  ds   ds     p −  d  2  dt   dt   Untuk mencari nilai ralat (offset) Ralat = Snp – St.s Ralat = τm 2  ds   ds     p −  d   dt    dt   ds   ds  Kalau ,   p =  d  dt   dt  maka ralat = 0 Contoh soalan 1; Didalam sebuah system, nilai susul pemindahannya ialah 0.5saat, kadar meningkat suhu 2°K/saat. Kadar pendinginan suhu 1°K/s dan suhu titik set ialah 353°K. Cari (i) (ii) (iii) (iv) Nilai terlajak(overshoot) Nilai bawah landasan (undershoot) Nilai ralat(offset) Nilai suhu purata Penyelesaian: τ m = 0 .5 s  ds  o  p = 2 K / s  dt   ds  o  d = 1 K / s  dt  St.s = 353 o K (i)Nilai terlajak  ds  =τ m   p  dt  = 0.5sx = 1o K 2o K s
  • 16. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/16 (ii)Nilai bawah landasan  ds  =τ m  d  dt  =0.5 x1o K / s =0.5 o K (iii) Nilai ralat Ralat = τm 2 [ [  ds   ds     p −  d   dt    dt  0.5 o 2 K / s −1o K / s 2 0.5 o = 1 K/s 2 = 0.25 o K = ] ] (iv) Nilai suhu purata = St.s + Ralat = 353°K + 0.25°K = 353.25°K Contoh soalan 2; Titik set suhu di dalam sebuah kawasan BUKA/TUTUP ialah 353°K. Suhu pengesan meningkat dari 303°K kepada 333°K dalam masa 10 saat. Toleransi ralat dalam sistem ialah 3°K. susul proses = 1.5saat. Cari; I. Kadar pendinginan II. Purata suhu sukatan
  • 17. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/17 Penyelesaian; I. St.s = 353 o K 30 o K  ds  o o = 3o K / s   p = 333 K − 303 K = 10s  dt  ralat = 3 o K τ m = 1.5saat Ralat = 3o K = τ m  ds   ds     p −  d  2  dt   dt   1.5s  o  ds   3 K / s −  d  2   dt   6o K  o  ds   =  3 K / s −  d    1.5s   dt    ds  4 o K / s = 3 o K / s −  d  dt   ds  o  d = −1 K / s dt   II. Snp = St.s + Ralat = 353°K + 3°K = 356°K Kawalan Buka Tutup Bertindih (Dengan zon Berkecuali) Kawalan BUKA -TUTUP dengan bertindih mengandungi zon berkecuali digunakan proses sifatsifat kawalan boleh dijelaskan melalui gambarajah dibawah; Arah pendinginan Arah pemanasan
  • 18. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/18 Kawasan buka-tutup pada masa suhu meningkat Kawasan buka-tutup pada masa suhu menurun - t.s + Untuk menjelaskan lagi konsep ini, perhatikan graf dibawah. +∆S t.s Zon berkecuali
  • 19. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/19 - ∆t.s Contoh soalan: Di dalam suatu system kawalan proses paras cecair, system ini menukarkan secara linear nilai paras 40-60 meter kepada isyarat kawalan yang bernilai 4-20mA. Satu geganti digunakan sebagai pengawal (BUKA/TUTUP) untuk membuka @ menutup injap masukan. Geganti ini ditutup pada 12 mA dan terbuka pada 10mA. I. Cari hubungan anatar paras cecair dengan arus dalam system tersebut. II. Berapakah nilai bertindihnya dalam meter. Penyelesaian: I. P Y=mx + c P=KI + Io I(mA) Hubungan linear antara paras dan arus. P = KI + Io Bila P= 40, I = 4mA 40= 4K + Io …………..(1) Bila P= 60, I=20mA 60= 20K + Io…………….(2) selesaikan persamaan serentak 40=4K + Io………………(1) 60=20K + Io………………(2) 20=16K
  • 20. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/20 K=1.25m/mA Masukan K=1.25m/mA kedalam (1) 40=4K + Io 40=(1.25)4 + Io 40=5 + Io Io= 35mA Hubungan antara paras cecair dan arus ialah P= 1.25 I + 35 II. Geganti tertutup apabila nilai arus = 12mA PA = 1.25 (12)+35 Geganti terbuka apabila nilai arus = 10mA PB = 1.25(10) + 35 = 47.5 meter Nilai bertindih = PA – PB = (50-47.5) Meter = 2.5 Meter (pada titik set atas)
  • 21. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/21 AKTIVITI 1.Terangkan perbezaan di antara pengawal Buka-Tutup bertindih dengan pengawal Buka-tutup tanpa Tindihan . 2.Nilai suhu tangki air telah terturun antara 20°K per min kerana kehilangan panasnya kepada udara kesa. Pada ketika pemanasan dinyalakan system ini mendapat panas hingga nilai suhu meningkat 6°K per min. Satu kawalan BUKA/TUTUP yang mempunyai 0.5 min susul kawalan dan nilai bertindih ±6% daripada nilai titik set. Nilai titik set ialah 333°K. Lukiskan graf suhu pemanasan dengan nilai masa dan carikan nilai berkala ayunan (tempoh ayunan). Titik graf permulaan adalah dari titik set dan nilai suhu dijangka terturun.
  • 22. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/22 MAKLUM BALAS 1.Pengawal Buka-tutup bertindih wujud di zon berkecuali (nilai bertindih). 2.  ds  o  d = 2 K / min  dt   ds  o   p = 6 K / min  dt  τ m = 0.5 min nilai bertindih ± 6% daripada nilai titik set. = ± 6% x 333°K = 20°K Nilai titik set atas = 333°K + 20°K =353°K Nilai titik set bawah = 333°K - 20°K = 313°K  ds  p Nilai terlajak =   dt  = 0.5min x 6°K = 3°K
  • 23. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/23 Nilai dibawah landasan  ds  =τ m  d  dt  = 0.5 x 2 o K / min = 10 K Nilai suhu tertinggi = 333°K + 20°K+3°K=356°K Nilai suhu terendah = 333°K 1 20°K-1°K = 312°K Tanθ = AA' τm AA'  ds   p = τm  dt  AA' τm =  ds   p  dt   333 − 312  o  K = 10.5 min 2   τ m1 =  356 − 312  o  K = 7.33 min 6   τ m 2 =  356 − 312 o  K = 22 min 2   τ m3 = suhu 353°K 356°K 333°K Masa(min) 313°K 312°K τm1 τm2 τm3
  • 24. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/24 PENILAIAN KENDIRI ANDA telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini dan semak jawapan anda pada maklumbalas yang disediakan. Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda. Selamat mencuba semoga BERJAYA!!!. 1.Dengan bantuan gambarajah yang sesuai , lakarkan kawalan Buka- Tutup tanpa tindihan. 2.Apakah yang dimaksudkan susul pemindahan? 3.Dimanakah anda boleh dapati susul pemindahan? 4.Apakah yang dimaksudkan kawalan BUKA-TUTUP? 5.Nyatakan 4 (EMPAT) ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM. 6. Suatu operasi pemanasan air tangki dijalankan di mana suhu air telah menaik antara 4°K persaat kerana pemanasan yang berterusan. Pada suatu ketika pemanasan dikurangkan dan suhu air tersebut telah turun 8°K per min. Satu pengawal BUKA-TUTUP yang mempunyai 0.4 min susul kawalan dan nilai bertindih ± 5% daripada nilai titik set. Nilai titik set ialah 300°K. Lukiskan graf suhu pemanasan dengan masa dan carikan nilai tempoh ayunan. Titik graf permulaan adalah dari titik set dan suhu dijangka menaik. 7. Titik set suhu dalam kawalan Buka-tutup ialah 300ºC. Suhu meningkat dari 280ºK kepada 295ºK dalam masa 5 saat. Tolenrasi ralat sistem ialah 5ºK, manakala susul proses ialah 2.5 saat. Cari; I. Kadar Pendinginan II. Suhu Nilai Purata III. Nilai terlajak
  • 25. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/25 IV. Nilai bawah landasan MAKLUM BALAS KENDIRI 1 Nilai terlajak Nyala buka Titik set Nilai dibawah landasan Ayunan suhu Padan (tutup) 2. Susul Pemindahan Susul adalah merupakan kelambatan yang berlaku untuk mencapai sesuatu nilai.@ keluaran yang ditetapkan pada satu proses. Susul pemindahan berlaku apabila tenaga dipindahkan melalui elemen rintangan kepada elemen keupayaan atau sebaliknya. Dengan lain perkataan susul adalah bergantung kepada nilai rintangan oleh kerana terdapat rintangan, maka pemindahan itu akan mengambil masa. 3. susul pemindahan boleh didapati pada: 1.Sistem numatik 2.Sistem Elektrik
  • 26. PRINSIP PENGAWAL E4141/UNIT3/26 4 Pengawal BUKA/TUTUP – satu pengawal di mana keluarannya samada ON sepenuhnya (maksima) @ OFF sepenuhnya (minima). Ini menyebabkan penggerak (actuator) membekalkan kuasa sepenuhnya kepada proses @ menutup bekalan proses sepenuhnya. 5. Ciri-ciri kawalan NYALA/PADAM I. II. III. IV. Cara pengawalan yang paling asas Paling mudah dan murah. Elemen kawalan terakhir boleh dianggap dalam dua keadaan iaitu ON dan OFF. Oleh kerana susul pemindahan dalam system, nilai pembolehubah meningkat lebih dari nilai titik set @ menurun lebih bawah dari titik set. Nilai yang lebih dari titik set dinamakan nilai terlajak (over shoot). Nilai dibawah set dinamakan nilai di bawah landasab (undershoot). 6.  ds  o o  d = 8 K / s = 480 K / m  dt   ds  o  p = 4 K / m  dt  τ m = 0.4 min suhu 316. °K Nilai bertindih = 5% nilai titik set. 5 x300 o K +15 o K = 315 o K = 100 315°K Nilai titik set atas= 300°K + 15°K=315°K Nilai titik titik set bawah = 300°K -15°K=285°K  ds  Nilai terlajak = τ m   p  dt  285°K = 0.4min x 4°K =1.6°K  ds  Nilai dibawah landasan = τ m  d  dt  = 0.4m(480°K/m) =192°K Nilai suhu tertinggi = 300°K + 15°K + 1.6°K = 316.6°K Nilai suhu terendah =300°K -15°K - 1.6°K = 283.4°K 300°K 93°K min
  • 27. PRINSIP PENGAWAL tan θ = AA' τm AA'  ds   p = τm  dt  AA' τm =  ds   p  dt  τ m1 = 300 o K / min − 93 o K / min = 207 min τ m 2 = 316.6 o K / min − 93 o K / min = 237.6 min τ m3 = 283.4 o K / min − 93 o K / min = 190.4 min 7. I Kadar Pendinginan ( ds ) p = 280 oK dt = 295ºK-280ºK 5s = 3ºK/s τm =2.5s Ralat =5ºK Oleh itu kadar pendinginan = (ds/dt)d Ralat = τ m  ds   ds     p −  d  2  dt   dt   5 oK = 2.5[3oK/s – (ds/dt)d] 4oK/s = 3oK/s – (ds/dt)d (ds/dt)d= -1oK/s ii Suhu Purata τm [(ds / dt ) p − (ds / dt )d ] 2 2. 5 s o = 300ο K = [3 K / s − (−1o k / s )] 2 = 300 o K + 1.25(4 o K / s ) S NP = S TS + = 305 o K E4141/UNIT3/27
  • 28. PRINSIP PENGAWAL iii Nilai Terlajak = τ m ( ds / dt ) p = 2.5s (3 0 K / s ) = 7 .5 o K iv. Nilai di bawah landasan =τm ( ds / dt )d =2.5s(-1oK/s) =-2.5oK E4141/UNIT3/28