Path: Top > S2-Theses > Instrumentation and Control-FTI > 2018

PERBANDINGAN METODE PENALAAN PENGONTROL PID PADA SISTEM KONTROL LEVEL DRUM-BOILER PLTU

COMPARISON PID CONTROLLER TUNING METHODS ON BOILER DRUM LEVEL CONTROL SYSTEM OF PLTU

Master Theses from JBPTITBPP / 2018-03-13 15:25:02
Oleh : DODY AZHAR HARIYADI (NIM : 23814306), S2 - Instrumentation and Control-FTI
Dibuat : 2018-03-13, dengan 1 file

Keyword : Sistem kontrol level drum-boiler, penalaan PID, Ziegler-Nichols, Tyreus-Luyben, Algoritma Genetika, ISE, IAE, ITAE, IMC, RMSE

Drum-boiler merupakan sumber uap ‘panas’ yang diperlukan turbin uap untuk berproduksi disuatu unit Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Perlu ada kesetimbangan level air di drum-boiler agar proses produksi uap panas didalamnya menjadi sempurna. Jika level terlalu rendah, tube-tube dalam boiler akan pecah dan rusak karena overheating. Sedangkan jika level air terlalu tinggi menyebabkan terlalu banyak kandungan air dalam uap panas yang dapat merusak sudu turbin.


Dalam penelitian ini diambil studi kasus pada drum-boiler unit-1 PLTU Pelabuhan Ratu. Penelitian bertujuan untuk mencari pemodelan dari sistem, kemudian mencari nilai parameter pengontrol PID yang sesuai dengan karakteristik sistem yang didapatkan dari hasil pemodelan. Pemodelan dilakukan pada beberapa area sistem drum-boiler yang merujuk pada daya kerja pembangkit. Hal ini dilakukan karena ketidaklinearan sistem dan keperluan penalaan pada pengontrol PID existing. Pemodelan dilakukan dengan menggunakan struktur model Box-Jenkins dengan estimator PEM (Prediction Error Methode). Penalaan pengontrol PID dilakukan dengan metode siklus kontinyu Ziegler-Nichols dan Tyreus-Luyben, serta dibandingkan dengan metode optimasi menggunakan Algoritma Genetika. Metode Algoritma Genetika digunakan untuk mencari kesalahan minimum yang menggunakan fungsi obyektif ISE (Integral Square Error), IAE (Integral Absolute Error) dan ITAE (Integral Time Absolute Error) pada sistem. Metode penalaan dengan IMC (Internal Model Control) juga dipakai sebagai perbandingan.


Hasil pemodelan terhadap 4 area menunjukkan nilai RSME antara 5.1 ~ 7.0 yang menunjukkan model merepresentasikan dinamika drum-boiler dengan baik. Hasil penalaan pengontrol PID dengan 6 metoda diatas kemudian disimulasikan dengan sistem drum-boiler dan diberi gangguan berupa gangguan masukan dan gangguan keluaran. Hasil penalaan pengontrol dengan metoda optimasi kesalahan mampu membuat pengontrol yang baik untuk sistem di semua area, sedangkan metoda siklus kontinyu Zigler-Nichols, Tyrus Luyben dan IMC hanya mampu membuat sistem stabil dibeberapa area saja. Diantara ketiga metoda optimasi kesalahan tersebut, penggunaan kriteria fungsi obyektif ISE menunjukkan performa yang paling baik dibandingkan metoda yang sama dengan fungsi obyektif IAE maupun ITAE.


Deskripsi Alternatif :

Drum-Boilers are the source of the 'hot' steam that a steam turbine requires to produce in a Steam Power Plant (PLTU). There needs to be a water level equilibrium in the boilers to make the steam production process inside perfect. If the level is too low, the tubes in the boiler will break due to overheating. Whereas if the water level is too high causes too much water content in hot steam that can damage the blade of the turbine.


In this research, case is taken on the drum-boiler unit-1 PLTU Pelabuhan Ratu. The study aims to model the system, then determine the PID controller parameter values in accordance with the characteristics of the system obtained from the modeling results. Modeling is done in some areas of the drum-boiler system that refers to the workload of the plant. This is done because of system nonlinearity and requirements on existing PID controllers. The modeling is done by using Box-Jenkins model structure with PEM (Prediction Error Methode) estimator. The tuning of PID controllers is done by the Continuous Cycling methods of Ziegler-Nichols and Tyreus-Luyben, and compared with the optimization method using Genetic Algorithm. Genetic Algorism Methods are used to look for minimum error using ISE (Integral Square Error), IAE (Integral Absolute Error) and ITAE (Integral Time Absolute Error) fitness functions on the system. The tuning method with IMC (Internal Model Control) is also used as a comparison.


The result of modeling to 4 area shows RSME value between 5.1 ~ 7.0 which shows the model represents the dynamics of drum-boiler well. The result of tuning PID controller with 6 methods above is then simulated with drum-boiler system and given disturbance in the form of input noise and output noise. The result of the tuning of the controller by the error optimization method can make a good controller for the system in all areas, while the Continuous Cycling method Zigler-Nichols Tyreus Luyben and IMC is only able to make the system stable in some areas only. Among the three methods of optimization of the error, the use of ISE objective function criteria shows the best performance compared to the same method with the objective function of IAE and ITAE



Copyrights : Copyright (c) 2001 by Perpustakaan Digital ITB. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS2 - Instrumentation and Control-FTI
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Prof. Dr. -Ing. Ir. Yul Y. Nazaruddin, M.Sc.

    Dr. Ir. Sutanto Hadisupadmo, MT., Editor: cecep hikmat

File PDF...