## ANALISA KETINGGIAN AIR PADA TANGKI BLOWDOWN MENGGUNAKAN METODE ZIEGLER – NICHOLS DI PT MITRA ENERGI BATAM
Muhammad Irsyam 1 , Missyamsu Algusri 2 Barep Sopan Mubarok 3
1,2,3 Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Riau Kepulauan e-mail: irsyam@ft.unrika.ac.id 1 , missyamsu@ft.unrika.ac.id 2 , sopanaja8@gmail.com 3

## Abstrak
Sistem  kendali  adalah  perlakuan  bagaimana  cara  yang  dilakukan  agar  sistem  dapat  berjalan  sebagaimana mestinya.   Tujuan dari sistem kendali ini  yaitu untuk mencapai kondisi kerja yang optimal efektif dan efisien pada  suatu  sistem.  Salah  satu  contoh  sistem  kendali  yang  banyak  digunakan  saat  ini    di  industri  adalah pengontrolan PID (Proporsional, Integral dan Derivatif). Sampai saat ini, beberapa perancang sistem kendali masih kesulitan dalam mengatur parameter pengontrol PID. Pada penelitian kali ini penulis ingin mengetahui perbedaan kontroler PID menggunakan metode tuning Ziegler-Nichols. Dari hasil simulasi di atas pada metode Ziegler-Nichols dengan cara metode kurva reaksi didapatkan nilai Kp = 6.07, Ki = 1.37, dan Kd = 6.67 dengan hasil respon sinyal yang kurang optimal dimana masih terdapat overshoot sebesar 9.2% sehingga melakukan kembali nilai Kp, Ki, dan Kd dengan cara simulasi kedua sehingga didapatkan hasil respon sinyal yang optimal dengan overshoot 0.49%, dimana dengan nilai Kp = 10.87, Ki = 1.42 dan Kd = 6.83. Dan penelitian ini untuk melakukan simulasi mendapatkan respon sinyal menggunakan simulasi matlab 2017b pada simulink. Dimana dapat memudahkan kita untuk membuat blok diagram PID kontroller.

## Kata kunci: Proportional, Integral, Derivatif, Ziegler - Nichols

## Abstract
The control system is the treatment that is carried out so that the system can run as it should. The aim of this control system is to achieve optimal, effective and efficient working conditions in a system. One example of a control system that is widely used today in industry is PID (Proportional, Integral and Derivative) control. Until now, some control system designers still have difficulty setting PID controller parameters. In this research, the author wants to know the differences between PID controllers using the Ziegler-Nichols tuning method. From the simulation results above using the Ziegler-Nichols method using the reaction curve method, the values Kp = 6.07, Ki = 1.37, and Kd = 6.67 were obtained with less than optimal signal response results where there was still an overshoot of 9.2% so that the Kp, Ki values were repeated. , and Kd using the second simulation method to obtain optimal signal response results with an overshoot of 0.49%, with values of Kp = 10.87, Ki = 1.42 and Kd = 6.83. And this research is to carry out a simulation to get a signal response using Matlab 2017b simulation on Simulink. Which can make it easier for us to create a PID controller block diagram.
Keywords: Proportional, Integral, Derivatif, Ziegler – Nichols

## P ISSN 2614-5979

## I. PENDAHULUAN
Sistem  kendali  adalah  suatu  cara  yang dilakukan bagaimana agar sistem itu tetap berjalan dengan baik. Tujuan dari sistem pengendalian ini yaitu untuk mencapai kondisi kerja yang optimal. Prinsip  kerja  tentang  kontrol  otomatis  pertama kali  diperkenalkan  oleh James  Watt berupa sentrifugal  pengatur  kecepatan  dari  suatu  mesin uap  pada  abad  delapan  belas.  Selain  itu,  juga terdapat hasil kerja Minorsky , Hazen , dan Nyquis t pada  waktu  yang  hampir  bersamaan.  Pada  tahun 1922, Minorsky mengerjakan pengontrol stir kapal dan menunjukkan stabilitas kontrol[2]. Pada awal 1940-an, Ziegler  dan  Nichols mengusulkan sejumlah  aturan  dalam  penyetelan  kontrol  PID yang  disebut  aturan  alterasi Ziegler-Nichols . Sejak akhir 1940-an hingga 1950-an, metode akar lokus Evans sepenuhnya dikembangkan.
Salah  satu  sistem  kendali  yang  banyak digunakan di industry saat ini adalah pengontrolan PID (Proporsional, Integral dan Derivatif).
Berdasarkan  permasalahan  yang  telah dijabarkan diatas, maka ide dari penelitian  adalah “Analisa Ketinggian Air Pada Tangki Blowdown Menggunakan  Metode Ziegler  –  Nichols di  PT Mitra  Energi  Batam”.  Pada  penelitian  kali  ini penulis ingin mengetahui perbedaan kontroler PID menggunakan metode tuning Ziegler-Nichols.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian  mengenai  analisa  ketinggian  air dengan  metode Ziegler  –  Nichols ini  sudah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti dibawah ini :
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Regina  Sri Rezeki  Simbolon  melakukan  Analisis  dan simulasi sistem kontrol PI dan PID Menggunakan XCOS  SCILAB  untuk  menentukan  bagaimana penggunaan metode Ziegler-Nichols dalam proses penalaan  PID  dan  penggunaan software scilab dalam  memodelkan  dan  mensimulasikan  PID control .
Selanjutnya penelitian yang dilakukan oleh Zaenal  Abidin  dan  Eko  Ihsanto  melakukan kegiatan Perancangan Kontroller PID Level
Daerator dan Kondensor pada Steam Power Plant Berbasis Algoritma Genetika. Pada penelitian ini Penalaan  PID  dengan  algoritma  genetika menghasilkan error steady-state yang lebih kecil, maximum  overshoot dan setling  time yang  lebih cepat  dibandingkan  dengan  metode  osilasi Ziegler-Nichols ,  akan  tetapi  memiliki rise time yang  sedikit  lebih  lambat  dengan  deviasi  sekitar 40-70 detik.

## A. Sistem Control Open Loop dan Close Loop
Sistem  kontrol loop terbuka  merupakan sistem kontrol yang keluarannya tidak mempengaruhi terhadap aksi pengontrolnya. Pada Gambar  1  menunjukkan  hubungan  masukan keluaran untuk sistem loop terbuka.
Gambar 1. Sistem kontrol loop terbuka
Sistem  kontrol loop tertutup  merupakan sistem kontrol yang keluarannya dapat mempengaruhi langsung terhadap aksi pengontrolannya.  Jadi,  pada  sistem  kontrol loop tertutup  adalah  sistem  kontrol  berumpan  balik atau  mempunyai feedback .  Dengan  kata  lain, istilah  “ loop tertutup”  berarti  menggunakan  aksi umpan  balik  atau feedback untuk  memperkecil kesalahan  sistem.  Gambar  2  menunjukkan hubungan  masukan-keluaran  dari  sistem  kontrol loop tertutup.
Gambar 2. Sistem loop tertutup

## B. Pengontrol Proporsional
Pengontrol proporsional mempunyai keluaran  yang  sebanding  atau  proporsional dengan  besarnya  sinyal  kesalahan  (selisih  antara besaran yang diinginkan dengan harga aktualnya).
Gambar  di  bawah  ini  menunjukkan  blok diagram  yang  menggambarkan  hubungan  antara

## P ISSN 2614-5979
besaran setting, besaran  aktual  dengan  besaran keluaran pengontrol proporsional. Selisih ini akan mempengaruhi  pengontrol,  untuk  mengeluarkan sinyal  positif  (mempercepat  pencapaian  harga setting )  atau  negatif  (memperlambat  tercapainya harga yang diinginkan).

## Gambar 3. Diagram blok kontroler proporsional
Pengontrol  proporsional  mempunyai  2 parameter,  pita  proporsional  (proporsional band ) dan konstanta proporsional. Hubungan antara pita proporsional (PB) dengan konstanta proporsional (Kp) ditunjukkan secara persentasi oleh persamaan berikut.
PB = 1 𝐾𝑝 x 100%
Gambar 4 menunjukkan grafik hubungan antara  PB,  keluaran  pengontrol  dan  kesalahan yang  merupakan  masukan  pengontrol.  Ketika konstanta proporsional bertambah semakin tinggi, pita  proporsional  menunjukkan  penurunan  yang semakin  kecil,  sehingga  lingkup  kerja  yang dikuatkan akan semakin sempit.
Gambar 4. Proportional band dari pengontrol proporsional

## C. Pengontrol Integral
Pengontrol  integral  menghasilkan respon sistem  yang  memiliki  kesalahan  keadaan  stabil nol.  Jika  sebuah plant tidak  memiliki  unsur integrator  (1  /  s),  pengontrol  proporsional  tidak akan  mampu  menjamin  keluaran  sistem  dengan kesalahan  keadaan  stabilnya  nol.  Jika  sinyal kesalahan  mengalami  perubahan,  keluaran  akan
menjaga  keadaan  seperti  sebelum  terjadinya perubahan masukan.
Gambar  5  menunjukkan  sinyal  kesalahan yang  dimasukkan  ke  dalam  pengontrol  integral dan  keluaran  pengontrol  integral  terhadap perubahan sinyal kesalahan tersebut.
Gambar 5. Kurva sinyal kesalahan e(t) terhadap t
Pada gambar 6 menunjukkan blok diagram antara kesalahan  dengan  keluaran  suatu  pengontrol integral.

## Gambar 6. Blok kesalahan  pengontrol integral

## D. Pengontrol Derivatif
Keluaran pengontrol derivatif memiliki sifat seperti  halnya  suatu  operasi  differensial  yang mendadak  pada  masukan  pengontrol,  akan mengakibatkan perubahan yang sangat besar dan cepat. Gambar 7 menunjukan blok diagram yang menggambarkan hubungan antara sinyal kesalahan dengan keluaran pengontrol.

## Gambar 7. Blok diagram pengontrol Derivatif

## E. Pengontrol PID
Pada pengontrol PID, masing-masing sistem kontrol ini memiliki keunggulan tertentu, dimana, kontrol proporsional unggul dalam rise time yang cepat, kontrol integral unggul dalam memperkecil kesalahan (error) , serta kontrol derivatif mempunyai keunggulan untuk memperkecil error atau  mengurangi overshoot/undershoot .  Elemen- elemen  pengontrol  P,  I  dan  D  masing-masing
secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat reaksi  sebuah  sistem  menghilangkan offset dan menghasilkan perubahan awal yang besar.
Gambar 8. Blok diagram kontroler PID analog Karakteristik  pengontrol  PID  sangat dipengaruhi  oleh  kontribusi  besar  dari  ketiga parameter P, I dan D. Pengaturan konstanta Kp, Ti dan Td akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen.

## F. Metode Ziegler-Nichols
Pada  kontroler  PID  yang  akan  diterapkan pada sebuah sistem hal yang sangat penting untuk dilakukan  adalah  melakukan tuning sehingga mendapatkan respon system yang tepat. Berbagai teknik dalam melakukan tuning PID ini, dan yang paling banyak digunakan adalah melalui pendekatan Ziegler- Nichols yang ditemukan oleh J.G Ziegler dan N.B Nichols .

## G. Metode Kurva Reaksi
Metode  ini  pada  dasarnya  adalah  reaksi sistem  untaian  terbuka. Plant sebagai  untaian terbuka  dikenal  sinyal  fungsi  tangga  satuan (gambar 9), Jika plant minimal tidak mengandung unsur  integrator  ataupun pole-pole kompleks, reaksi  sistem  akan  berbentuk  S.  Gambar  10 menunjukkan kurva berbentuk S tersebut.
Gambar 9. Respon tangga satuan sistem
Gambar 10. Kurva respon berbentuk S
Kurva  berbentuk  S  mempunyai  dua konstanta,  waktu  mati  ( dead  time )  L  dan  waktu tunda  T.  dari  gambar  10  terlihat  bahwa  kurva reaksi berubah naik, setelah selang tunda L.

## Tabel1. Penalaan paramater PID dengan metode kurva reaksi
NO  Tipe Pengontrol Kp Ti Td 1 P T/L ~ 0 2 PI 0,9 T/L L/0,3 0 3 PID 1,2 T/L 2L 0,5L

## H. Metode Osilasi
Metode ini pada dasarnya merupakan reaksi sistem  untaian  tertutup. Plant disusun serial dengan  pengontrol  PID.  Pertama  parameter- parameter  integrator  diatur  tak  terhingga  dan parameter  derivatif  diatur  nol  (Td  =  ~,  Td  =  0). Gambar  11  menunjukkan  rangkaian  untaian tertutup pada cara osilasi.

## Gambar 11. Sistem untaian tertutup pengontrol proporsional
Gambar  12.  menggambarkan  kurva  reaksi untaian tertutup ketika berosilasi.
Gambar 12. Kurva respon sustain oscillation
Penalaan parameter PID didasarkan terhadap  kedua  konstanta  hasil  eksperimen,  Ku dan Pu. Ziegler-Nichols menyarankan pengaturan nilai parameter Kp, Ti, dan TD.
Tabel 2. Penalaan paramater PID dengan metode osilasi
NO  Tipe Pengontrol Kp Ti Td 1 P 0,5 Ku 2 PI 0,45 Ku ½ Pu 3 PID 0,6 Ku 0,5 Pu 0,123 Pu

## I. Simulasi Matlab
S oftware yang  dapat  dipergunakan  untuk simulasi tersebut adalah Matlab dari Mathworks, Inc . Software ini  dilengkapi  dengan  berbagai toolbox yang  mana  memudahkan  pemakai  untuk melakukan  perhitungan  tertentu.  Bahkan  saat  ini sudah  dikembangkan toolbox khusus  untuk simulasi yang diberi nama Simulink .
Gambar 13. Icon Matlab 2017b

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Metode  penelitian  dalam  penulisan  ini merupakan langkah-langkah yang di ambil dengan tujuan  agar  perancangan  alat  dapat  berjalan dengan  baik  serta  mendapatkan  hasil  secara maksimal.  Berikut  adalah  diagram  alir  dari penelitian ini :
Gambar 14. Diagram alir penelitian
Gambar 15.  Diagram alir sistem
A.  Blok Diagram

## P ISSN 2614-5979
1. Input merupakan setpoint yang  kita masukan
2. PID kontroller merupakan transfer function pada pengendalian level
3. Plan t adalah motor drain untuk membuang air dalam tangki
4. Feedback merupakan umpan balik berupa sensor level transmitter
5. Output merupakan  hasil  dari  proses  yang di inginkan
Gambar 16. Blok diagram sistem

## B. Study Literatur
Tahapan ini mempelajari teori – teori dasar yang menunjang yaitu tentang system kendali PID yang  digunakan  untuk  menganalisa level pada tangki blowdown menggunakan kendali PID.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pengumpulan Data
Pada tahapan ini pengumpulan data materi, penulis terjun langsung ke tempat penelitian untuk mengambil  data  –  data  yang  di  butuhkan  seperti data  spesifikasi  tangki,  data flow meter  dan  lain sebagainya.  Penulis  akan  melakukan  analisa penelitian  serta  mengumpulkan  data  –  data pendukung  yang  ada  di  PT  Mitra  Energi  Batam. Pencatatan  data  berdasarkan  hasil  simulasi  yang mengenai  materi  –  materi  yang  diangkat  dalam penelitian  ini.  Tahapan  ini  merupakan  tahapan proses  akhir  dari  penelitian,  yang  meliputi penjelasan hasil.

## B. Permodelan Matematis Tangki Blowdown
Pemodelan  matematis  ini  dibuat  sesuai proses  masukan  dan  keluaran  yang  terjadi  pada blowdown dengan  pendekatan  pada real plant yang akan dapat disimulasikan.
Ketinggian air di blowdown ditentukan oleh keseimbangan  aliran  air boiler ,  kuantitas  uap boiler dan  aliran  air  penambah. Level air blowdown dapat  diturunkan  dengan  hukum kesetimbangan massa sebagai berikut :
[akumulasi  massa  per  satuan  waktu]  =  [massa masuk  persatuan  waktu]  –  [massa  keluar persatuan waktu]
ρ 𝑑𝑉 𝑑𝑡 = F in ρ in + m s - F out ρ out
dimana : V = Volume (m 3 ) Fin = Flow atau laju aliran massa yang masuk ke tangki (kg/s)
Fout = Flow atau laju aliran massa yang keluar dari tangki (kg/s) ms = Laju aliran steam (kg/s) ρ = Massa jenis cairan diasumsikan konstan
(kg/m 3 ) Dengan  pendekatan  model  bentuk  tangki adalah tabung, maka hubungan antara volume dan ketinggian adalah :
𝑑𝑉 = 𝐴 𝑑 ℎ = 𝑊𝑡 𝐿 𝑑 ℎ
dimana : A =  Luas  permukaan water dalam  tabung (m2) h = Ketinggian tangki (m) W = Luas permukaan cairan (m 2 ) L
= Panjang tabung (m)
Dengan mengasumsikan bahwa massa jenis air tetap,  maka dihasilkan persamaan berikut ini:
A 𝑑ℎ 𝑑𝑡 = F in + m s 𝜌 - F out
Karena  material  aliran  hanya  air  dan  tidak ada  laju steam maka  ms  (laju  aliran steam )  kita abaikan sehingga persamaan  menjadi :
A 𝑑ℎ 𝑑𝑡 = F in - F out
Hubungan  aliran  keluaran  air blowdown F out dengan  ketinggian  tangki  h  adalah  sebagai berikut :
F out = h 𝑅 , 𝑅 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
Dari persamaan diatas  maka akan menjadi :
A 𝑑ℎ 𝑑𝑡 = F in + h 𝑅
Dengan mentransformasikan kedalam transformasi Laplace maka didapatkan persamaan
A s H(s) = F in (s) − 𝐻(𝑠) 𝑅
Sehingga  menjadi :
A s H(s) + 𝐻(𝑠) 𝑅 = F in (s)
H(s) [ A s + 1 𝑅 ] = F in (s)
Selanjutnya  persamaan  disederhanakan, akan  dapat  fungsi  alih  dari  proses blowdown yakni:
𝐻(𝑠) F in (s) = R R A s + 1
Dengan  pendekatan  model  bentuk  tangki adalah  tabung  dan  berdasarkan  data  spesifikasi blowdown, maka luas permukaan air di blowdown didapatkan sebagai berikut :
𝐴 = 2 ( 𝜋𝑟 ²) + 2 𝜋 𝑟 𝑡
Maka   = 2 ( 3,14 x 0,8² ) + 2 x 3,14 x 0,8 x 2,4 = 4,0192 + 12,057 = 16,076
Keluaran feedwater dari blowdown ke adalah 20 T/h pada bukaan control valve 45,5%, didapatkan  konstanta  R.  Untuk  menjaga level blowdown maka  diasumsikan  aliran  masuk  air blowdown sama dengan aliran keluaran feedwater adalah sebagai berikut :
Diketahui h = 2,4 meter F out = 20 T/h 20  Ton  =  20.000  kg  dan  1  jam  =  3600  detik sehingga,
20000 3600 = 5,5 kg/s
R = ℎ F out = 2,4 5,5 = 0,436

## C. Permodelan Matematis Control Valve
Pada sistem kontrol ini, elemen pengendali kontrol  akhir  berupa control  valve, Dengan mengasumsikan  motor drain beroperasi  dengan laju flow sesuai  kemampuan  pompa  dari manufaktur  dan  menganggap output dari level control valve adalah flow-rate air blowdown sebesar 20 T/h dan input dari control valve adalah 4-20 mA, sedangkan flow minimum diasumsikan 0  m3  /jam  pada  kondisi control  valve tertutup, maka  untuk  menghitung gain  level  Blowdown Water Control Valve (BCV) adalah
K tot = 0−100% (20 - 4)mA x 5,5 16 = 0,34 kg/s/mA
Konstanta  waktu  dari  BCV  diperoleh berdasarkan  waktu stroke 2  s  dan  harga time constant control valve adalah 2,06 s, maka fungsi alih dari BCV adalah sebagai berikut:
Gcv = 𝐾𝑡𝑜𝑡 tcvS + 1 = 0,34 2,06 S + 1

## D. Perancangan Kontroller PID
Fungsi  kontroler  PID  yaitu  memperoleh informasi  nilai  masukan  dari measuring  device yaitu  sinyal Process  Variable (PV)  dan  keluaran sistem  secara  keseluruhan  dan  membandingkan dengan Setpoint (SP) serta menentukan penyimpangan,  mengeluarkan  sinyal  koreksi (Manipulated Variable , MV).
Gambar 17. Blok Sistem Kontrol PID Close Loop
Dengan  rumus  pengontrolan  PID  ditulis sesuai Persamaan  berikut :

## dimana :
Kp = Gain Proporsional Ki = Gain Integral Kd = Gain Derivatif e = Error = Ysp – Ym Ysp = Setpoint Ym = Variabel proses t = Waktu  = Variabel integrasi
Untuk  melakukan  pengaturan  aliran  air tangki blowdown melalui  Motor  Induksi  satu phasa sehingga persentase level blowdown tetap terjaga dalam batas normalnya.
Gambar 18. Diagram blok pengendali level tangki

## Blowdown

## E. Penalaan PID dengan Ziegler-Nichols
Pada  penalaan  PID,  metode tuning yang digunakan  adalah tuning Ziegler-Nichols dengan metode kurva reaksi. Untuk membuat kurva reaksi berbentuk  S  maka  kita  akan  membuat  blok diagram  tanpa  kontroller  PID  pada Simulink Matlab pada gambar dibawah ini:

## Gambar 19. Blok diagram tanpa kontroller PID Simulink
Setelah  kita  mensimulasikan  blok  diagram tanpa kontroller PID pada Simulink Matlab maka kita akan mendapatkan respon sinyal seperti pada gambar 18, dimana respon sinyal sudah berbentuk
figure untuk  mendapatkan  titik  X  dan  Y  pada respon sinyal.
Gambar 20. Kurva respon berbentuk S
Untuk menentukan kurva berbentuk S yang mempunyai dua konstanta, waktu mati ( dead time ) L  dan  waktu  tunda  T.  Dari  Gambar  20  terlihat bahwa  kurva  reaksi  berubah  naik,  setelah  selang tunda  L.  Pada  kurva  dibuat  suatu  garis  yang bersinggungan  dengan  garis  kurva.  Perpotongan garis  singgung  dengan  sumbu  absis  merupakan ukuran waktu mati, dan perpotongan dengan garis maksimum  merupakan  waktu  tunda  yang  diukur dari titik waktu L.
Sehingga  didapatkan  nilai  L  sebesar  2,21 sedangkan T 13,4 – 2,21 = 11,19
Langkah  selanjutnya  untuk  proses tuning PID  dengan  menggunakan  metode  kurva  reaksi dilakukan perhitungan mendapatkan Kp, Ki, Kd. Tabel 3. Penalaan parameter PID dengan metode kurva reaksi
N O Tipe Pengontrol Kp Ti Td 1 P T/L ~ 0 2 PI 0,9 T/L L/0,3 0 3 PID 1,2 T/L 2L 0,5L
Karena menggunakan kontroller PID, sesuai dengan  aturan Ziegler  –  Nichols dalam menetapkan  Kp,  Ti,  Td  berdasarkan  nilai  kritis penguatan  dan  mengacu  pada  tabel  3,  sehingga didapatkan nilai Kp,Ti, Td adalah sebagai berikut.
Tabel  4.  Perhitungan  konstanta  PID  dengan metode Ziegler-Nichols
No Kp 1,2 T/L 1,2  x  11,19  / 2,21 = 6,07 1 Ti 2L 2 x 2,21 = 4,42 2 Ki Kp/Ti 6,07  /  4,42  = 1,37 3 Td 0,5 L 0,5 x 2,21 = 1,10 4 Kd Kp x Td 6.07  x  1,10  = 6,67

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian Sistem
Kontroller PID
Menggunakan Ziegler-Nichols
Berdasarkan  pengujian  dengan tuning menggunakan Ziegler-Nichols metode  kurva reaksi seperti yang ditunjukan pada tabel 4 untuk pengendali level blowdown didapatkan konstanta Kp = 6,07, Ti = 4,42 detik (Ki = 1,37 ) dan Td = 1,10  (Kd  =  6,67).  Dengan  memberikan  nilai setpoint sebesar  0,96,  dimana  nilai  tersebut didapatkan  pada  posisi set  high 40%  pada ketinggian  tangki  2400  m.  Sehingga setpoin 𝑡  = 40 100 x 2400 = 0,96 𝑚
Gambar 21. Blok diagram PID kontroller menggunakan simulink Matlab
Dengan  memasukan  konstanta  Kp,  Ki,  Kd pada  PID  kontroller  sehingga  didapatkan respon sinyal seperti pada gambar  dibawah ini.
Gambar 22. Respon sinyal kendali level Blowdown tuning metode Ziegler-Nichols
Berdasarkan  hasil respon sinyal  yang belum  optimal,  maka  kita  mencari  nilai  Kp,  Ki, dan Kd yang lain agar mendapatkan hasil respon sinyal  yang  optimal  dengan  cara  melakukan simulasi  kedua  pada  nilai  Kp,  Ki  dan  Kd  yang telah  dihitung  menggunakan  metode Ziegler- Nichols . Untuk pengendali level tangki blowdown dengan  hasil respon sinyal  yang  optimal  seperti didapatkan konstanta Kp = 10,87, Ki = 1,42, Kd = 6,83 dengan memberikan nilai setpoint 0,96.
Gambar 23. Respon sinyal kendali level Blowdown
Untuk  mendapatkan  hasil respon sinyal pengendali level tangki blowdown ,  kita  dapat menghitung menggunakan Matlab . Langkah awal kita harus membuat blok diagram pengendali PID untuk  menghitung respon sinyal  pada  kendali tangki blowdown .

## Gambar 24. Blok diagram respon sinyal
Setelah kita membuat blok diagram tersebut kita  dapat  menghitung  menggunakan Matlab dengan  cara  ke command  window pada Matlab . Setelah  itu  kita  dapat  memberikan command >> stepinfo (out.data,out.time) lalu enter.
Tabel  5.  Hasil  respon  sinyal  kendali  PID  pada tangki Blowdown
NO Parameter Simulasi pertama Simulasi kedua 1 RiseTime 10,0461 8,4342 2 SettlingTime 33,5247 13,8811 3 SettlingMin 0,8649 0,8653 4 SettlingMax 1,0490 0,9647 5 Overshoot 9,2741 0,4924 6 Undershoot 0 0 7 Peak 1,0490 0,9647 8 PeakTime 21,5493 20,0189

## IV  KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan  dari  hasil  penelitian  maka dapat  disimpulan sebagai berikut:
1. Dari  hasil  simulasi  di  atas  pada  metode Ziegler-Nichols dengan cara metode kurva reaksi didapatkan nilai Kp = 6.07, Ki = 1.37, dan Kd = 6.67  dengan  hasil respon sinyal  yang  kurang optimal dimana masih terdapat overshoot sebesar 9.2%  sehingga  melakukan  kembali  nilai  Kp,  Ki, dan  Kd  dengan  cara  simulasi  kedua  sehingga didapatkan  hasil respon sinyal  yang  optimal dengan overshoot 0.49%, dimana dengan nilai Kp = 10.87, Ki = 1.42 dan Kd = 6.83. 2. Pada  penelitian  ini  untuk  melakukan simulasi mendapatkan respon sinyal menggunakan  simulasi matlab 2017b  pada simulink .  Dimana  dapat  memudahkan  kita  untuk membuat blok diagram PID kontroller.

## 4.2  Saran
Adapun  saran  dari  penulis  agar  dapat memperbaiki atau mengembangkan penelitian ini yaitu :
1. Pada  penelitian  ini  PID  juga  memiliki kelemahan  yaitu  kita  harus  mencari  nilai parameter Kp, Kd dan Ki yang sesuai agar sistem kontrol  dapat  bekerja  dengan  baik,  untuk mengatasi kelemahan tersebut kita dapat menggunakan  metode Ziegler-  Nichols untuk mencari  nilai  parameter  Kp,  Ki  dan  Kd  dengan cepat.
2. Pada  penelitian  ini  dengan  menggunakan kontroller PID dimana  akan dipakai pada sistem kendali  tangki blowdown di  PT  Mitra  Energi Batam,  sehingga  menjadi  bahan  pertimbangan untuk sistem kendali level pada tangki blowdown

## DAFTAR PUSTAKA
[1] N.  Nurhaimi,  A.  Herlina,  and  M. Bachrudin.2020.Analisis Pengaturan Level Air  Pada  Degasifier  Tank  Unit  5  Dan  6 Paiton Menggunakan Metode Proportional Integratif  Derivatif  (Pid). TESLA  J.  Tek.
Elektro ,vol. 22, no. 2, p. 163
[2] M.  M.  Firdaus.Perkembangan  Historis Teorema  Kendali, qureta.com ,  2017. https://www.qureta.com/post/perkembanga n-historis-teorema-kendali
[3] R. S. R. Simbolon, “Analisis dan Simulasi Sistem  Kontrol  PI  dan  PID  Menggunakan XCOS SCILAB,” pp. 1–114, 2020.
[4] B. Sampurno, A. Abdurrakhman, and H. S. Had.2016.Sistem Kendali PID pada Pengendalian  Suhu  untuk  Kestabilan Proses Pemanasan Minuman Sari Jagung,”
p. 242, doi: 10.5614/sniko.2015.34.
[5] S.  eddy  kurniawan,  nita  sari.2016.Jurnal Teknologi  Kimia  Unimal. J.  Teknol.  Kim. Unimal , vol. 2, no. November, pp. 85–100
[6] D.  W.  Wardhana.2016.Pengendali  Sumbu Azimuth  Turret  Pada  Turret-Gun  Kaliber 20Mm Pengendali Sumbu Azimuth Turret Pada. Inst. Teknol. Sepuluh Nop. , p. 88
[7] K.  Ogata, Modern  Control  Engineering [Paperback] . 2009.
[8] K. Rosada.2017.Sistem Kontrol Pompa Air
November 2023 E-ISSN 2599-0616 P ISSN 2614-5979
Menggunakan  Kontroler  PID  Berbasis Raspberry PI. Skripsi , p. 49.
[9] Pandapotan
Siagian.2011.SIMULASI MATLAB  UNTUK  PERANCANGAN
PID  CONTROLER  Pandapotan,”
J.
Process. , vol. 6, no. 1, pp. 51–55.
[10]  Z. Abidin, E. Ihsanto, T. Elektro, and U. M. Buana.2021.Perancangan  Kontroler  PID Level  Deaerator  Dan  Kondensor  Pada Steam  Power  Plant  Berbasis  Algoritma
Genetika,” vol. 12, no. 3, pp. 153–159,