Apa yang dimaksud dengan loop terbuka dan loop tertutup?

Sistem Kendali Loop Terbuka

Sistem kendali loop terbuka atau open loop control system adalah sistem kendali dimana sinyal dari outputnya tidak mempengaruhi aksi dari pengendaliannya.

Maksudnya adalah tidak ada proses membandingkan antara sinyal keluaran dengan sinyal masukan. Pada sistem ini tidak terjadi umpan balik antara sinyal keluaran dengan sinyal masukannya.

Diagram Blok Sistem Kendali Loop Terbuka

Agar kita lebih memahami pengertian sistem kendali loop terbuka mari kita lihat diagram blok berikut ini :

Pada gambar diagram blok diatas dapat kita amati bahwa input yang berupa sinyal masukan selanjutnya diteruskan ke bagian kontroler. Pada bagian kontroler disini terjadi proses pengendali dan pengatur. Pada elemen pengontrolan ini terjadi pengendalian dan pengaturan pada suatu objek atau biasa disebut dengan plant (bagian yang dikendalikan). Selanjutnya plant tersebut akan diteruskan untuk menghasilkan sinyal keluaran atau output. Demikianlah seluruh rangkaian proses yang terjadi pada sistem kendali loop terbuka ini.

Contoh Implementasi Sistem Pengendalian Loop Terbuka

Sepeda Motor

Pada sepeda motor, sistem pengendalian loop terbuka terjadi ketika pengguna sepeda motor memberikan gaya untuk menarik pedal gas, kemudian pedal gas dan karburator akan saling berinteraksi untuk melakukan pengontrolan sistem pembakaran. Dari aksi pedal gas dan karburator tersebut maka putaran mesin motor akan bergerak sesuai dari hasil aksi pedal gas tadi. Hasil akhirnya adalah kecepatan seped motor.

Kita petakan fungsi dari masing-masing bagian pada contoh kasus sepeda motor tersebut sesuai dengan diagram blok sistem pengendalian loop terbuka ini.

• gaya -> sebagai sinyal masukan atau input
• pedal dan karburator -> sebagai pengontrol
• mesin motor bergerak  -> sebagai plant
• kecepatan -> sebagai sinyal keluaran atau output
  

Dapat dilihat pada proses sepeda motor tersebut bahwa tidak ada umpan balik dari sinyal keluaran terhadap inputnya. Kecepatannya masih diatur oleh gaya yang diberikan oleh si pengguna sepeda motor tersebut berdasarkan aksi  dari pedal aselerator, bukan berdasarkan acuan berapa kecepatan yang ditentukan.

Mesin Cuci

Contoh implementasi lainnya dari sistem kendali loop terbuka ini yaitu pada proses pencucian menggunakan mesin cuci. Pada rangkaian proses mencuci ini sinyal keluarannya tidak diumpan balikan dengan sinyal masukannya.

Mulai dari proses awal merendam pakaian, mencuci pakaian, membilas pakaian dan mengeringkan pakaian, mesin cuci ini tidak melakukan pengukuran sinyal keluarannya alias tidak ada umpan balik. Sehingga tidak ada pengukuran tingkat kebersihan pakaian.

Lampu Lalu Lintas

Contoh implementasi lainnya dari sistem loop terbuka ini yaitu pada sistem lampu lalu lintas. Pada sistem lampu lalu lintas ini proses sistem kendali loop terbuka bekerja berdasarakan prinsip waktu. Dimana para engineer listrik telah melakukan pe-nyeting-an penyalaan lampu lalu lintas sehingga penyalaan lampu akan bergantian sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.

Pada contoh lampu lalu lintas ini, pergantian peyalaan lampu tidak berdasarkan pada frekuensi besar kecilnya jumlah kendaraan yang melintas. Sehingga jika frekuensi kendara jumlahnya sedang tinggi melonjak, tetapi waktu pergantian penyalaan lampu lalu lintasnya tetap, maka akan berpotensi menimbulkan kemacetan.

Dapat disimpulkan bahwa pergantian lampu lalu lintas berdasarkan waktu, bukan jumlah kendaraan.

Bagaimana, mudah-mudahan sampai sini sudah dapat gambaran mengenai sistem kendali loop terbuka ya ?

Masih banyak lagi sebetulnya implementasi dari sistem loop terbuka ini diantaranya yaitu proses oven listrik, proses tangga berjalan dan lain-lain.

Jika kita amati contoh-contoh implementasi dari sistem loop terbuka tersebut hampir semua proses kerjanya berbasis waktu.

Maksudnya bagaimana ?

Coba kita ulas lagi contoh-contoh diatas :

• Kecepatan sepeda motor. Pada sinyal keluaran yang berupa kecepatan terdapat komponen v = s / t. Dimana ada komponen waktu (t).
  
• Pada proses mesin cuci. Sudah barang tentu proses mencucinya berdasarkan waktu yang kita tentukan.
• Pada lampu lalu lintas. Proses pergantian nyala lampunya berdasarkan waktu yang telah di tentukan.

Sistem Kendali Loop Tertutup

Sistem kendali loop tertutup atau close loop control system adalah sistem kendali dimana sinyal keluarannya sangat berpengaruh dengan aksi pengendaliannya. Sistem kendali loop tertutup ini merupakan sistem kendali umpan balik.

Pada proses sistem kendali loop tertutup ini sering terjadi selisih antara sinyal umpan balik (sinyal keluaran) dengan sinyal masukan. Oleh sebab itu, untuk mengurangi kesalahan tersebut maka sinyal kesalahan tadi akan diteruskan kebagian kontroler (elemen kendali) untuk diatur, dikoreksi, diperbaiki agar sesuai dengan sinyal keluaran yang diinginkan. Pada elemen kontroler ini terjadi proses penyesuai dan koreksi error untuk mengurangi tingkat kesalahan sehingga mendekati nilai yang diinginkan. Keseluruhan rangkaian proses pada sistem loop tertutup ini bertujuan untuk meminimalisir dan mengurangi kesalahan pada sistem. Kita lihat diagram sistem loop tertutup berikut ini.

Jika kita bandingkan sistem loop tertutup dengan sistem loop terbuka pada pembahasan sebelumnya maka tampak jelas sekali perbedaannya bahwa pada sistem loop terbuka tidak memiliki error detector atau elemen untuk mendeteksi kesalahan sinyal.

Agar lebih memahami konsep dari sistem loop tertutup ini mari kita lihat diagram blok pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap berikut.

Dengan menggunakan pengelihatannya seorang teknisi melakukan observasi terhadap alat ukur voltmeter untuk mengetahui berapa nilai tegangan dari keluaran generator tersebut.

Jika nilai yang terukur pada voltmeter tidak sesuai dengan nilai tegangan kerja yang diharapkan, maka seorang teknisi akan sesegera mungkin untuk mengembalikan nilai tegangan ke kondisi normal sesuai target yang diharapkan dengan cara mengatur handle katup steam sambil melihat jarum penunjuk pada alat ukur voltmeter agar tegangan kembali normal sesuai dengan tegangan kerja yang diharapkan. Besar kecilnya volume steam yang dialirkan akan mempengaruhi gerak jarum Dalam rangkaian proses ini maka dapat dikatan sistem kendali loop tertutup.

Referensi :

http://staffnew.uny.ac.id/upload/132310882/pendidikan/Dasar+Sistem+Kendali+BAB+1.pdf