Design of Electric Oven Temperature Control System Using PID Method

Abstract

Dalam dunia modern yang dipenuhi dengan beragam kebutuhan dapur, oven telah menjadi perangkat esensial untuk memenuhi berbagai persyaratan memasak. Ketersediaan oven dengan berbagai ukuran, daya operasional, dan hasil panas menjadi kunci dalam mencapai hasil memasak yang optimal. Namun, kendali suhu pada sebagian besar oven masih mengandalkan sistem on-off sederhana, yang mungkin tidak sepenuhnya efektif dalam menjaga suhu secara stabil dan akurat. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan inovatif untuk meningkatkan performa oven, khususnya dalam mencapai dan mempertahankan suhu yang diinginkan oleh pengguna. Penelitian ini mendasarkan diri pada implementasi Metode PID (Proporsional, Integral, dan Derivatif) sebagai sistem kendali pada oven. Metode ini dipilih karena kemampuannya dalam menyelesaikan output suatu sistem secara otomatis, berdasarkan proporsionalitas, integralitas, dan derivatifitas dari perbedaan antara setpoint dan output aktual. Nilai konstanta PID dicari menggunakan metode trial dan error, dimulai dengan mengatur semua konstanta Kp, Ki, dan Kd menjadi nol dan naikkan hingga sistem mulai merespon pada Kp=20. Setelah melakukan koreksi berulang, kesalahan statis (offset) dapat diatasi pada Ki=0,4 dan osilasi berlebihan dapat diredakan pada Kd=50. Berdasarkan hasil pengujian performa oven pada temperature 50°C, 60°C, dan 70°C, didapatkan informasi bahwa overshoot didapatkan secara berurutan 80%, 60%, dan 15%. Maka, overshoot yang paling besar pada setpoint 50°C dan yang paling kecil pada setpoint 70°C. Berdasarkan tiga pengujian pada setpoint yang berbeda, setpoint dapat mengikuti output aktual (settling time) pada waktu 2000 detik.