BAB III PERANCANGAN 3.1. PERANCANGAN SISTEM KONTROL

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN 3.1. PERANCANGAN SISTEM KONTROL Pada awalnya sistem pompa transmisi menggunakan sistem manual dimana dalam menyalakan atau mematikan sistem diperlukan dua operator lebih. Tugas para operator adalah mengatur saat untuk menyalakan atau mematikan motor, mengatur valve jaringan dimana sangat dibutuhkan untuk menjaga pressure, pengaturan buka tutupnya valve pompa pada saat menyalakan dan mematikan agar tidak merusak impeller. Jika sistem sudah berjalan harus ada seorang operator yang mengamati aktual proses yang berlangsung jika terjadi kenaikan atau penurunan proses dikarenakan kebutuhan dari kostumer. Berdasarkan kekurangan yang ada diatas maka penulis mengajukan penambahan sistem kontrol untuk automatisasi sistem pompa transmisi. Gambar dibawah adalah blok kontrol yang telah dirancang, pemroses dari sistem kontrol ini adalah PLC Siemens S7-300 yang mempunyai fungsi untuk mengatur inputan, aktuator, kontroller dan status dari tiap bagian. PLC Siemens S7-300 menerima harga pengukuran aktual dari pressure, flow, level dan aktual pembukaan valve. Dalam perintah untuk menjalankan pompa berasal dari panel operator dan setpoint proses berasal dari HMI. Setelah itu PLC akan memerintahkan HCP untuk menjalankan motor dan MCC valve untuk menjalankan valve. Di kedua bagian iersebut akan memberikan sinyal feedback ke PLC yang berfunsi untuk pengontrolan. Semua status dan pengukuran yang terjadi akan dikirim ke operator panel dan HMI untuk memudahkan operator memonitor proses yang terjadi. 18

2 Pressure Sensor Flow Sensor Level Sensor Panel HCP Motor PLC Siemens S7-300 Panel MCC Valve Panel Operator HMI (Human Machine Interface) Gambar 3.1 Blok diagram Automatisasi Pompa Transmisi Pemasangan PLC dan HMI Dalam memodifikasi sistem manual menjadi automatisasi yang telah disebutkan diatas diperlukan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai pengontrol. PLC ditempatkan pada satu panel tersendiri. Pemasangan PLC Dalam penambahan PLC dan HMI perlu diperhatikan dalam perancangannya, Dalam perancangannya ada tiga hal yang harus diperhatikan : 1. Jenis Input dan Output 2. Susunan Konfigurasi PLC 3. Penempatan dalam panel Ketiga hal diatas harus diperhatikan agar pada saat penggunaannya tidak salah sehingga menyebabkan tidak berfungsinya, rusak atau pendek masa kerja PLC tersebut. Dibawah ini akan dijelaskan ketiga hal tersebut. Dalam penggunaan PLC perlu diperhatikan jenis Input dan Output (I/O) yang diperlukan, jika dilihat I/O terdiri dari 4 jenis yaitu : I/O analog dengan perubahan respon lambat Input ini berupa temperature transduser, flow air, level dsb Output berupa analog untuk penampilan display panel. 19

3 I/O analog dengan perubahan respon cepat Input ini berupa tachometer, current transduser, voltage transduser dsb Output berupa analog untuk setpoint VSD (Variable Speed Drive), actuator tension control. I/O digital dengan perubahan respon lambat Input ini berupa push button, limit switch dsb. Output berupa sinyal penggerak relay, lampu indikator dsb. I/O digital dengan perubahan respon cepat Input ini berupa encoder, HMD dsb. Output berupa sinyal pulse synchronisasi frequensi jaringan. Dengan mengidentifikasikan I/O kita akan mencegah salah pemilihan jenis modul yang digunakan. Setelah pemilihan modul yang benar maka langkah selanjutnya adalah mengkonfigurasi susunan modul modul yang akan digunakan dengan Power Module, CPU dan modul I/Onya. Sesuai dengan konfigurasinya dimulai dengan power Supply (PS), CPU kemudian Modul I/O(SM) dengan maksimum pemasangan 8 modul dalam satu rack. Gambar dibawah ini adalah tata cara penyusunan dari PLC Siemens S Terdapat dua cara pemasangan yaitu horisontal dan vertikal. Untuk yang pemasangan horisontal suhu operasi yang dibolehkan adalah 0 o C sampai 60 o C dan vertikal adalah 0 o C sampai 40 o C. Jika terjadi pemasangan lebih dari 8 modul maka selanjutnya dipasang dengan menggunakan remote I/O (IM). Pada gambar diperlihatkan pemasangannya. Untuk pemasangan remote I/O bisa ke bawah atau keatas, namun jarak harus disesuaikan dengan jenis komunikasi yang dipakai remote I/O dengan CPUnya. 20

4 Gambar 3.2 Tipe Instalasi Siemens S

5 Gambar 3.3 Pemasangan PLC S7-300 Dengan Remote I/O Setelah mengetahui pemasangan modul maka selanjutnya perlu diperhatikan peletakan modul di dalam panel. Dalam peletakan modul ini perlu diperhatikan jarak yang diperbolehkan dalam penempatannya. Hal ini perlu diperhatikan agar pelepasan panas yang terjadi bisa lancar. Jika pelepasan panas bagus maka kinerja PLC akan lebih terjaga. 22

6 Gambar 3.4 Jarak Yang Diperbolehkan Dalam Panel Gambar 3.5 Panel PLC 23

7 3.1.2 Pemasangan HMI (Human Machine Interface) HMI dalam automatisasi sistem pompa transmisi sangat penting. Pada dasarnya HMI berfungsi sebagai penghubung (interface) antara kontrol dengan manusia. Sebagai contoh untuk memonitor beberapa titik dalam saat yang bersamaan dalam satu layar, memasukkan set point proses, dan menampilkan alarm dan fault di sistem. Dalam pemasangannya HMI yang berupa operator panel harus diperhatikan beberapa hal, yaitu : tegangan yang digunakan untuk supply power, tipe komunikasi antara HMI dengan PLC dan data yang ditransfer anatra PLC dan HMI. 3.2 PERANCANGAN KONSTRUKSI Dalam perancangan konstruksi modifikasi sistem kontrol pompa transmisi di PT. AETRA AIR JAKARTA tidak mengalami perubahan yang besar. Hal ini disebabkan agar pada saat terjadi masalah pada sistem automatisasi, operator bisa mengubah ke posisi manual sambil menunggu sistem yang baru diperbaiki. Hal ini diharapkan tidak terjadi penghentian operasi yang menyebabkan kerugian di pihak AETRA dan keluhan konsumen. Dalam perancangan konstruksi ini mempunyai beberapa langkah yaitu : Pemasangan panel PLC baru dan HMI di operator panel Pemsangan Pressure sensor Pemasangan Flow sensor Pemasangan Level sensor Pemasangan Panel PLC baru dan HMI Penambahan panel kontrol baru ditempatkan berdekatan dengan panel MCC valve dan HCP yang berfungsi sebagai aktuator dalam sistem. Pemasangan kontrol diusahakan agar tidak mengganggu sistem asal dan setelah pemasangan telah selesai bisa langsung dirubah menjadi sistem automatis. Pemasangan HMI juga bisa dilakukan pada saat sistem yang lama sedang berjalan. Berikut adalah gambar panel PLC baru dan HMI di panel operator. 24

8 Gambar 3.6 Panel PLC baru dan HMI pada Panel Operator Pemasangan Pressure Sensor Pressure sensor digunakan untuk mengukur tekanan air. Di sistem distribusi ini terdapat dua tempat yang diukur yaitu tekanan air setelah manifold valve dan tekanan air setelah CDC valve, pressure yang pertama berfungsi untuk menjaga tekanan air yang keluar dari pompa dan pressure yang ke dua berfungsi untuk mengukur tekanan air yang dibutuhkan untuk mencapai CDC. Pada pemasangan kedua pressure tersebut berbeda, untuk pressure CDC, pressure dipasang pada percabangan pressure manual yang eksistingnya dan untuk pemasangan pressure manifold disini dibuat pipa dengan diameter yang sama dengan diameter pressure. Pipa ini dipasang di bagian atas dari pipa utama, pengerjaan ini memerlukan matinya semua pompa untuk mempermudah pemasangan. Gambar berikut menggambarkan pemasangan pressure sensor di pressure satu di manifold dan pressure 2 di CDC. 25

9 Gambar 3.7 Pemasangan Pressure Transduser Manifold Gambar 3.8 Pemasangan Pressure Transduser CDC Pemasangan Flowmeter Untuk mengetahui flow atau debit air yang mengalir di pipa perlu dipasang flow sensor. Flow sensor yang digunakan pada sistim ini menggunakan Siemens dengan tipe SONOFLO menggunakan gelombang ultrasound. Dalam pemasangannya diperlukan mematikan sistem agar tidak ada air yang ada didalam pipa. Karena itu pengerjaan dilakukan di malam hari saat kebutuhan konsumen akan air sedikit sehingga meminimalisasi kerugian. Sebelum melakukan pengeboran di pipa maka harus dilakukan pengukuran pipa baik sudut yang diperbolehkan oleh pabrik yaitu 60 o. Gambar 3.9 adalah salah satu langkah persiapan yang harus dilakukan. 26

10 Gambar 3.9 Pengukuran sudut dan lokasi pipa tepat ditengah Setelah dilakukan pengukuran, baru dilakukan pelubangan pipa sesuai dengan titik yang telah ditentukan. Kemudian penempatan pipa sesuai dengan kemiringan sudut yang dibutuhkan. Setelah pipa dipasang sesuai dengan sudut yang ditentukan maka transduser dimasukkan kedalam pipa tadi. Gambar 3.10 menggambarkan pemasangan pipa dan transduser yang telah selesai dilakukan. 27

11 Gambar 3.10 Pemasangan Flowmeter setelah pipa terpasang Gambar 3.11 Flowmeter telah terpasang Pemasangan Level Sensor Level sensor sangat diperlukan untuk mengukur ketinggian air di bak penampung air intake yang akan di transmisikan. Hal ini penting untuk mengukur besar debit yang diperbolehkan untuk mengurangi resiko kavitasi. cara pemasangan level transduser bisa dilihat pada gambar dibawah ini. Pertama dibuat support pipa sampai dengan dasar bak yang berfungsi agar trasnduser yidak 28

12 terpengaruh dengan riak air. penempatan transduser. Kemudian transduser dimasukkan ke dalam pipa sampai dengan akhir pipa. Gambar 3.12 Pemasangan Level sensor 29