Penulis dapat tantangan dari anak FMIPA (Cielah... anak MIPA melulu), dia minta gue untuk membuat sebuah sistem pemanas dimana besarnya suhu dapat dikontrol. Nah, berangkat dari situ gue pun langsung ngoprek lab pribadi gue dan cari-cari teori tentang sistem pemanas. Ternyata, eh ternyata sistem pada suatu pemanas menggunakan konsep sistem kendali umpan balik tertutup, bahasa gaulnya adalah closed loop feedback system.
Sebelum kita ngerancang sistem pemanas, gue kasih tahu dikit tentang dasar sistem kendali umpan balik tertutup. Jadi gini, coba bayangkan lu berada di suatu ruangan yang suhunya 10C(brrr.... dingin), nah terus lu nyalain pemanas ruangan, dan lu set suhunya jadi 30C . Pertanyaannya, apakah suhu ruangan itu langsung mencapai suhu 30C ? atau suhu ruangannya secara perlahan menuju 30C? Hmmm.... kalo lu belum bisa jawab mending lu nyalain setrika dan pegang bawahnya, langsung panas atau gak? Dari situ lu bakal nemu jawabnya.
Okay, kita tahu bahwa pemanas ruangan gak langsung seketika membuat suhu ruangan jadi 30C. Tapi perlahan, ya per-la-han. Nah sekarang coba lu bayangin lagi, ketika suhu ruangan udah mencapi 30C, apa pemanas ruangan makin panas atau gak? Pastinya gak makin panas kan. Sekarang, gimana caranya pemanas ruangan tersebut tahu bahwa suhu ruangan sudah 30C? Jawabnya adalah dengan sensor panas, atau kayak thermometer.
Lagi, bayangin sekali lagi, gimana caranya agar pemanas ruangan tersebut tetap membuat suhu ruangan stabil di 30C? Kuncinya adalah, ada yang mengendalikan, yap inilah inti dari suatu sistem kendali umpan balik tertutup ada kendali (controller). Coba lihat gambar berikut.
Gambar diatas merupakan diagram blok sistem pemanas ruangan . Jadi gini Desired Dryness merupakan suhu ruangan yang lu inginkan, ambil contoh di atas, suhunya adalah 30C. Nah, Controller akan mengaktifkan Heating Element, sehingga suhu ruangan akan menjadi panas. Kemudian, Suhu ruangan (Actual Dryness) diukur dengan sensor, dan ternyata bukan 30C. Tapi cuma 12C, selisih Suhu ruangan sebenarnya dengan nilai yang diingkan akan menghasilkan Error. Dengan besar Error:
Error = Actual Dryness-Desired Dryness
Error = 30 - 12 C
Error = 18 C
Nilai Error kemudian diumpan balikkan ke Controller dan menjadi acuan bagi controller apakah Heating Elements Makin dipanaskan atau dikurangi panasnya. Pada kasus ini, controller akan terus memanaskan Heating Elements, karena terdapat nilai error yang cukup tinggi. Ketika suhu ruangan sebenarnya (Actual Dryness ) hampir mencapai suhu yang diinginkan (Desired Dryness), nilai Error akan semakin kecil. Alhasil controller akan mengurangi panas yang dihasilkan oleh Heating Elements. Proses ini akan terus menerus berputar. Sehingga suhu ruangan akan tetap stabil di 30C.
Sebelum kita ngerancang sistem pemanas, gue kasih tahu dikit tentang dasar sistem kendali umpan balik tertutup. Jadi gini, coba bayangkan lu berada di suatu ruangan yang suhunya 10C(brrr.... dingin), nah terus lu nyalain pemanas ruangan, dan lu set suhunya jadi 30C . Pertanyaannya, apakah suhu ruangan itu langsung mencapai suhu 30C ? atau suhu ruangannya secara perlahan menuju 30C? Hmmm.... kalo lu belum bisa jawab mending lu nyalain setrika dan pegang bawahnya, langsung panas atau gak? Dari situ lu bakal nemu jawabnya.
Okay, kita tahu bahwa pemanas ruangan gak langsung seketika membuat suhu ruangan jadi 30C. Tapi perlahan, ya per-la-han. Nah sekarang coba lu bayangin lagi, ketika suhu ruangan udah mencapi 30C, apa pemanas ruangan makin panas atau gak? Pastinya gak makin panas kan. Sekarang, gimana caranya pemanas ruangan tersebut tahu bahwa suhu ruangan sudah 30C? Jawabnya adalah dengan sensor panas, atau kayak thermometer.
Lagi, bayangin sekali lagi, gimana caranya agar pemanas ruangan tersebut tetap membuat suhu ruangan stabil di 30C? Kuncinya adalah, ada yang mengendalikan, yap inilah inti dari suatu sistem kendali umpan balik tertutup ada kendali (controller). Coba lihat gambar berikut.
Gambar diatas merupakan diagram blok sistem pemanas ruangan . Jadi gini Desired Dryness merupakan suhu ruangan yang lu inginkan, ambil contoh di atas, suhunya adalah 30C. Nah, Controller akan mengaktifkan Heating Element, sehingga suhu ruangan akan menjadi panas. Kemudian, Suhu ruangan (Actual Dryness) diukur dengan sensor, dan ternyata bukan 30C. Tapi cuma 12C, selisih Suhu ruangan sebenarnya dengan nilai yang diingkan akan menghasilkan Error. Dengan besar Error:
Error = Actual Dryness-Desired Dryness
Error = 30 - 12 C
Error = 18 C
Nilai Error kemudian diumpan balikkan ke Controller dan menjadi acuan bagi controller apakah Heating Elements Makin dipanaskan atau dikurangi panasnya. Pada kasus ini, controller akan terus memanaskan Heating Elements, karena terdapat nilai error yang cukup tinggi. Ketika suhu ruangan sebenarnya (Actual Dryness ) hampir mencapai suhu yang diinginkan (Desired Dryness), nilai Error akan semakin kecil. Alhasil controller akan mengurangi panas yang dihasilkan oleh Heating Elements. Proses ini akan terus menerus berputar. Sehingga suhu ruangan akan tetap stabil di 30C.
