CV’s Positioner; A Driver or Controller

I got two questions around a month ago from one of engineer working in the company where I have been working for 7 years. First question was ” Does positioner have internal control system?” and second question was “Does the loop to positioner always a cascade loop in where the internal of the positioner is acting as a slave (secondary) and the controller from the PLC and DCS is acting as a master (primary)?”. I could not replied him shorthly because I was not in the position to understand how positioner worked like that. However recently I got a statement from Bob Connel’s Book in Process Instrumentation Application Manual said “……..when a control valve is provided with the valve positioner (i.e. a valve-position controller), then a CASCADE control system is created”. The primary controller is the automatic controller that is controlling the process variable, the secondary controller is the CV’s positioner. The primary controller sends its output signal to the setpoint of the secondary (valve-position) controller.

Positioner saya sebut sebagai driver ketika ia hanya melakukan fungsi I/P transducer sehingga menghasilkan signal pneumatic yang sesuai untuk opening control valve dan arm positioner memberikan informasi tentang posisi valve ke pusat control room. Positioner hanya menerima input dari control room dan mengeluarkan output berupa posisi control valve tanpa terjadi proses di internalnya. Positioner disebut sebagai controller (menurut Bob Connel referensi saya di atas) ketika ia melakukan aksi control di internal positioner. Setelah menerima input dari control room maka melakukan adjustment travel dan mendapatkan feedback posisi dari travel kemudian secara mandiri melakukan load dan unload pneumatic pressure pada valve diaphragm menuju travel opening yang tepat. Jadi secara mandiri positioner internally dapat digambarkan ia mendapat input dari arm position kemuidan mengolahnya secara internal dan mengeluarkan output untuk load dan unload pressure ke diaphragm menuju travel yang tepat.

Saya menanyakan apa tanda-tanda bahwa positioner pada control valve berfungsi juga sebagai controller? An engineer replied bahwa ketika function test diberikan signal force/inject opening tertentu let’s say 50% dari communicator, control valve tidak langsung menuju nilai 50% tetapi mengalami maximum overshoot sedikit melebihi nilai itu kemudian turun ke nilai 50%. Sebuah ciri-ciri terjadi mekanisme pengontrolan internal di dalam positioner. Mekanisme kontrol internal untuk membawa opening sesuai dengan yang diperintahkan user melalui komunikator. Kalau kita melihat katalog Positioner produk Emerson DVC6000 series dengan jelas menyebut dirinya sebagai Digital Valve Controller. Bukan sekedar sebagai driver pneumatic contol valve yang memiliki transmisi feedback posisi travel opening.

Pertanyaanya kemudian berlanjut “Ketika positioner benar sebagai controller apakah positioner memiliki processor yang bisa mengeksekusi logika kontrol PID?”. Manual positioner DVC6000 menyebut bahwa positioner ini memiliki microprocessor yang mengolah algoritma kontrol digital. Fungsi matematik apa yang ditanamkan di dalam microprocessor? apakah PID? we don’t know karena tidak ketemu ceritanya di manual DVC6000 yang jelas apapun namanya adalah Algoritma Pengontrolan Analog. Microprocessor menerima perintah opening dari DCS or PLC or Communicator sebagai Set-Point, Input diperoleh dari feedback posisi travel, sedangkan output adalah I/P transducer yang diteruskan ke pneumatic relay yang meneruskan pressure IAS (Instrument Air Supply) ke dalam diaphragm control valve sebesar yang diinformasikan oleh I/P transducer.  Diagramnya kurang lebih sebagai berikut:

Dengan skematik seperti di atas maka terlihat jelas bahwa positioner controller sebagai slave (secondary) dan susunan ini terlihat sebagai cascade. Output dari DCS/PLC/Communicator adalah sebagai set-point DVC. Karena loop ini dengan jelas menunjukkan cascade maka syarat-syarat cascade loop musti berlaku yaitu respon dinamik pada slave (secondary) harus lebih cepat dari master (primary). Kalau secondary-nya lambat ya bagaimana bisa mengejar requirement untuk mengontrol process variable pada primary loop yaitu FIT.

Demikian sedikit uneg-uneg saya tentang positioner pada control valve, lebih kepada konseptualnya. Bukan lagi tentang bagaimana trouble shoot, bukan re-calibrate, bukan re-range, bukan trouble shoot ketika positioner tak bisa didetect oleh DCS, PLC, atau Positioner, bukan… Karena hal-hal yang seperti itu saya sudah lupa dan belum ada keperluan untuk melakukan refresh lagi dengan cara membaca manualnya dan hands-on mengoperasikan.

Nova Kurniawan

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: