Mengenai pengaturan otomatik telah diterbitkan, masing-masing dengan cara pendekatan yang berbeda-beda. Namun, pada dasarnya masing-masing ingin memberikan pengertian yang mudah di tangkap, terutama mengenai prinsip dasar serta penerapannya untuk berbagai keperluan. Di samping itu kebanyakan buku tersebut masih ditulis dalam bahasa asing dan harus di datangkan dari luar negeri. Diharapkan handout “Teknik Pengaturan” ini dapat diterbitkan setelah disempurnakan, agar dapat merangsang kegiatan mempelajari bagian ilmu pengetahuan dan teknologi ini yang semakin penting.
Teknik Pengaturan, merupakan salah satu bidang ilmu teknik yang perkembangannya begitu pesat terutama dengan dikembangkannya penggunaan komputer digital sebagai suatu sarana pengaturan. Memang, di perguruan tinggi teknik, mata kuliah ini di kenal sebagai Kontrol Otomatik, Sistem Pengaturan, Teknik Pengaturan, Sistem Kendali ataupun Sistem Servo. Istilah-istilah ini pada dasarnya disesuaikan dengan bidang penerapannya yaitu apakah di industri, mesin-mesin, rangkaian listrik, peralatan listrik, dalam penerbangan, pengintrolan jarak jauh, ataupun pemakaian lainnya.
Pengertian pengaturan otomatik, berhubungan dengan cara-cara mengontrol nilai parameter dari suatu sistem fisis atau kimia secara otomatis. Cara tersebut dilakukan dengan menggunakan peralatan-peralatan mesin yang dirancang bekerja secara otomatis, sehingga interfensi manusia akan sekecil mungkin. Diharapkan peralatan tersebut dirancang cukup sederhana atau rumit sangat tergantung pada jenis pemakaian dan tingkat kualitas pengaturan yang diinginkan.
Masalah pokok dalam suatu sistem pengaturan adalah stabilitas, dan ini akan terjadi pada sistem pengaturan yang diakibatkan oleh pemakaian suatu sistem umpan-balik dalam setiap pengaturan tersebut. Dengan demikian, tujuan utama dalam sebuah sistem pengaturan otomatik adalah untuk mendapat kestabilan melalui pemilihan komponen, elemen dan bentuk yang lebih sesuai.
Diperkenalkan suatu konsep pengaturan yang disebut sistem pengaturan, sistem kontrol, atau sistem kendali. Istilah yang lebih populer adalah pengontroloan secara otomatik. Instrumentasi dan pengontrolan merupakan bidang ilmu yang saling menunjang, terutama dalam syarat-syarat khusus seperti disebutkan di atas, contoh sekering pemutus arus listrik, penggunaan bimetal untuk “circuit-breaker”, dan lain-lain.
Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas tentang fungsi dan pentingnya suatu sistem pengaturan sebagai contohnya adalah sebuah bak mandi yang diinginkan mencampurkan air dingin dengan air panas, sehingga temperatur campuran di dalam bak mencapai suatu harga yang dikehendaki. Aliran air panas maupun air dingin dapat diatur dengan mengalirkan cairan-cairan tersebut melalui pipa yang masing-masing dilengkapi dengan keran.
Pengaturan Temperatur Campuran Dengan Keran
Jika campuran di dalam bak tersebut hanya diperlukan untuk mandi, maka cukup mencelupkan jari ke dalam bak dan merasakan sendiri panas campuran tersebut. Kekurangan atau kelebihan panas dapat disesuaikan dengan mengatur keran A dan keran B; sedang jika hendak mengetahui lebih pasti beberapa temperatur campuran celupkan sebuah atau lebih temperatur ke dalam bak tersebut (melakukan pengukuran).
Masalah-masalah lain yang akan timbul, yaitu :
- Jika campuran tersebut tidak hanya diperlukan untuk mandi tetapi juga untuk pemakaian yang lebih khusus sehingga memerlukan temperatur yang nilainya lebih tepat.
- Jika bak dan alat-alat pengatur aliran (keran) berada pada lokasi yang berjauhan.
- Jika aliran cairan cukup besar sehingga sukar dikendalikan oleh keran-keran biasa.
- Jika yang dikendalikan bukan hanya temperatur tetapi juga besaran lain seperti aliran ataupun tekanan aliran pada waktu yang bersamaan.
- Jika diinginkan temperatur campuran yang konstan atau bervariasi pada suatu rangkuman (range) untuk selang waktu tertentu.
- Jika temperatur-variabel yang dikendalikan tersebut jumlahnya lebih dari satu dan harus dikontrol dalam waktu yang bersamaan.
· Dalam kondisi-kondisi tersebut dapat diberikan beberapa analisis, berikut :
1. Jelas bahwa pada pemakaian yang lebih khusus seperti untuk Temperature tinggi, harus digunakan alat-alat ukur temperatur dari kapasitas yang lebih tinggi, dari temperatur campuran yang diinginkan. Untuk ini dipakai temperatur-instrumen pengukur temperatur, seperti: termokopel, termowell, dan lain-lain yang dilengkapi dengan alat penunjuk (temperatur).
2. Jika lokasi tempat pencampuran (bak) berjauhan dengan keran-keran pengatur aliran, maka walaupun tidak efisien masih dapat menggunakan tenaga manusia yang bertugas sebagai operator untuk mengatur keran-keran, tetapi akan timbul kesulitan, sebagai berikut : -Selalu terjadi keterlambatan waktu antara pemberian perintah untuk pengaturan aliran terhadap pelaksanaan keran, temperatur berikan harga yang tidak tepat. Ketelitian dan kemampuan para operator tersebut untuk melakukan pekerjaannya yang jumlahnya banyak, tidak lagi bisa tinggi.
· Masalah penempatan tenaga operator tersebut, terutama di tempat-tempat yang sukar dicapai dan dilihat.
1. Dalam hal yang seperti inilah diperlukan konsep pengaturan secara otomatis, sehingga pengendalian-pengendalian harga temperatur akan dilakukan dengan lebih teliti dan cepat. Khususnya untuk industri-industri yang konsutif dengan mutu dan produktivitas yang tinggi.
2. Untuk pemakaian-pemakaian yang lebih khusus dimana tidak diinginkan adanya pemasukan/kehilangan panas dari luas sistem, maka sistem bak ini dapat diganti dengan membuat sistem tersebut tertutup, yaitu dengan menggunakan penutup yang disebut isolasi panas. Pemanasan terhadap sistem dapat dilakukan dengan melengkaipnya dengan saluran-saluran masuk dan keluar, serta lubang-lubang penempatan termokopel untuk temperatur.
Sistem Penukar Panas Dalam Control Pengaturan
Suatu sistem yang serupa yaitu dengan mengisolasi aliran panas terhadap aliran dingin tidak menimbulkan percampuran aturan cairan panas dan dingin tersebut disebut penukar panas (“heat excanger”). Hal ini dapat dicapai dengan membuat pipa berbentuk spiral sebagai pipa aliran untuk cairan panas, dan pipa spiral ini dimasukkan ke dalam bak yang berisi cairan yang akan di panaskan (cairan dingin).
Referensi:
1. Katsuhito OGATA, Teknik Kontrol Automatik, Erlangga, 1991
2. Pakpahan.S, Kontrol Otomatik, Erlangga, 1994
3. Richard C. Dorf, Modern Control Systems, Addision-Wesley, 1980
4. John Van de Vegte, Feedback Control Systems, 1986
5. Pirnadi, Modul, hand out, Teknik Pengaturan, 2007
