Total Gain in Close Loop

Somebody told me that he wanted to find a total gain in a closed-loop control system. He mentioned about he need to find Gain on Transmitter, Gain on Control Valve, Gain on The Control System, and Gain in the Plant to know whole system gain. Some of the gain on above items I’ve been familiar already; e.g. Gain in the Control System is very common you can manually adjust, change, and put in (as you want) in HMI. Gain in the Plant I pre-assumed that it shall be part of procress input-output relation, mathematically we called transfer function. Let’s say I changed 10% on process input then I would get 20% changing of process output in steady state; herewith I pre-assumed that  my gain is 2.  My process friend please help me on it.

However what is gain on transmitter? what is gain on control valves? It sounds good to discuss about it.

Definisi dari Gain adalah perbandingan perubahan output terhadap perubahan input. Gain di dalam control system didefiniskan sebagai perbandingan perubahan controller output terhadap controller input. Jika controller output berubah 100% oleh karena perubahan controller input 50% maka controller mempunya gain Kc = 2. Pada control system Kc akan bertandem dengan PB. Ketika Kc = 2 maka PB = 50% yang memiliki makna sebagai besar perubahan input yang menyebabkan controller output berubah 100%. Normalnya operator merubah gain dengan cara merubah proportional band.

Control Valve Gain; what is it?

Seorang penanya melalui email kepada saya mengatakan bahwa gain pada control valve bisa dicari karena ada rumusnya katanya. Rumus tidak ada artinya jika pengertian dari konsep yang diwakili oleh rumus itu sendiri belum bisa didefinisikan dengan jelas. Masih dengan definisi serupa bahwa gain adalah nilai perubahan output terhadap nilai perubahan input. Sekarang pertanyaannya adalah mana input-nya mana outputnya? Apakah inputnya adalah signal dari controller dan outputnya adalah travel dari control valve? Dengan demikian seandainya Gain =2, signal berubah dari 4mA-12mA maka control valve bergerak dari 0%-100%? I doubt that this is the way to define control valve gain. The signal relation to the control valve travel shall be linear or it might be equal percentage or quick opening. Definisi control valve gain yang saya yakini yang paling mendekati adalah “the magnitude ratio of the change in flow through the valve to the change of valve travel under actual process condition”. Yang dibandingkan adalah flow yang lewat terhadap travel. Flow yang melewati control valve sangat bergantung kepada geometry body, seat, dan plugnya control valve. Jadi gain control valve sangat bergantung pada karakteristik dari valve; quick opening, equal percentage, atau linear. Dibawah ini adalah contoh gain pada control valve dengan karakteristik quick opening. Maksimum gain-nya adalah 2.5.

ValveChar&Gain

Transmitter Gain; what is it? it sounds strange

And it is still strange. Transmitter should have no gain, shouldn’t it? The input of transmitter/ sensor is the process value and the output of transmitter is 4-20 mA signal. Changing in process value shall be linearly displayed and transmitted by transmitter to control room. Once again I assume no gain shall work in this instrument.

Nova Kurniawan

Advertisements

DP Liquid Level; Once More

After a discussion with a friend who tried to adjust volume in his wet-reference leg LT, I think I need to make underline for DP type LT case that may cause many understanding. Probably I am wrong or pre-assumed that some people have different opinion, but sometime I found little bit dispute one another on below DP case. However let’s discuss about it although everybody has the same opinion.

Case#1

Vessel DPT

Above is DP type LT direct mounted to measure water in the tank. Which one gives higher pressure on the Hi-side of LT? A or B?

Case#2

Vessel DPT-Wet Leg

Above is DP type wet reference leg level transmitter to measure a liquid in the vessel. Both wet reference legs A&B are filled with glycol at same level; 2 meters. On B-side they add addional leg by putting union tee,  so it will have totally 2 wet reference legs. The question is which one gives higher pressure on wet reference leg-side of transmitter? A or B?

Case#3

Vessel DPT-Wet Leg2

Above is still about reference legs with glycol liquid filled 2 meters for A & B. On A side they use 1/4″ tubing, on B side they use 1/2″ tubing. Which one give higher pressure on wet reference leg side of level transmitter? A or B?

My answer will be:

Case#1

The pressure on the Hi-side of LT A and B is the same.

Case#2

The pressure on Wet reference leg transmitter of A & B is the same.

Case#3

The pressure on Wet reference leg transmitter of A & B is the same.

We will have discussion if my blogger friends either do not believe it or may have different opinion. It is open for any opinion. I just want to make last statement that instrumentation is not only about electronic however sometime we need go back to physics theory as a basic where we stand on.

Nova Kurniawan

Instrument Thread Connection

Thread is never become a main concern of instrument engineer  (as I am =:p),  because the knowledge of thread connection is the expertise of mechanical engineer and or piping engineer since they are more familiar about “mesin bubut” to make the thread than any instrument engineers do. However sometime Instrument Engineer needs to specify and select the thread for instrument connection. I believe there are many type of threads connection used in industry. But please don’t think about it too much and try to find it. Just keep on mind two type of thread; they are parallel thread and taper thread as the most wonderful connection like babes.  You will  found those thread in instrument fitting catalogue (some people may see catalogue is the holy book of  instrument engineer. They couldn’t work if they missed it ). And also forget about hose connection type. If you need hose, ask the vendor to provide adaptor or convert their funny fitting to taper thread or parallel thread.

It will take few hours for instrument engineer in the first day when they jump into work to take a look closely to find out the abbreviation of NPT, BSP, SAE, ISO. Luckily they would get definition of NPT sometime is Nominal Pipe Thread, National Pipe Thread, or National Pipe Tapered. Which is the correct one? Unfortunately I don’t know. Don’t care about the abbreviation because I don’t think ISA care about it. Google may also give you information that BSP is Binary Space Partioning, but other friends may tell you BSP is British Standard Pipe. And google will have no wrong to provide you information that SAE is Society of Automotive Engineer means Engineers who are getting crazy about Formula 1. ISO is International Standards Organization, as far as my searching ISO is identically with BSP (CMIIW). (Just keep quite I don’t know about JIC).

Tapered Thread

Tapered means membentuk kemiringan. Jadi ketika kita melihat male thread connection mengecil dari pangkal ke ujunganya maka thread tersebut berbentuk taper. Kalau dari pangkal ke ujungnya justru membesar? Saya meragukan itu sebagai male fitting thread tetapi mungkin saja male yang lain.  Thread yang terkenal di katalog berbentuk tapper adalah NPT, BSPT.

NPT let say as National Pipe Tapered adalah thread berbentuk taper / miring yang merupakan amerika punya. Kemiringan thread ini dari pangkal ke ujungnya adalah 1 derajat 47 detik. Cekungan sudut yang dibentuk oleh gigi thread adalah 60 derajat. Ketika menggunakan fitting yang bertipe taper maka teflon tape atau sealant SWAK jangan pernah dilupakan karena wajib hukumnya.

NPT

BSPT let say British Standard Pipe Tapered adalah thread berbentuk taper / miring yang merupakan orang British punya. Kemiringan thread ini dari pangkal ke ujungnya adalah 1 derajat 47 detik. Cekungan sudut yang dibentuk oleh gigi thread adalah 55 derajat. Ketika menggunakan fitting yang bertipe taper maka teflon tape atau sealant SWAK jangan pernah dilupakan karena wajib hukumnya pula.

BSPT

Parallel Thread

Parallel means berbentuk lurus. Jadi ketika kita melihat male thread connection lurus dari pangkal ke ujunganya maka thread tersebut berbentuk parallel.  Thread yang terkenal di katalog berbentuk parallel adalah SAE, BSPP. Metode parallel thread tidak boleh meninggalkan penggunaan 0-ring dipangkalnya. Tetapi parallel thread tidak memerlukan teflon tape atau SWAK.

SAE straight thread adalah thread berbentuk lurus yang merupakan amerika punya. Cekungan sudut yang dibentuk oleh gigi thread adalah 60 derajat. Di pangkalnya dipasang o-ring sebagai sealant yang akan mengunci dengan female threadnya.

SAE

BSPP let say British Standard Pipe Parallel adalah thread berbentuk lurus yang merupakan orang British punya.  Cekungan sudut yang dibentuk oleh gigi thread adalah 55 derajat. Di pangkalnya dipasang o-ring sebagai sealant yang akan mengunci dengan female threadnya.

BSPP

That’s all then you can buy instrument and specify required connection.

Nova Kurniawan