LEVEL DAN SISTEM PROTEKSI PADA PERTAMINA (PERSERO) RU IV CILACAP

dokumen-dokumen yang mirip
PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN PEMBAKARAN PADA DUCTBURNER WASTE HEAT BOILER (WHB) BERBASIS LOGIC SOLVER

STUDI PERFORMANSI SISTEM PENGENDALIAN TEMPERATUR, RELIABILITY DAN SAFETY PADA HEAT EXCHANGER PT. PETROWIDADA GRESIK

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL SIMULASI. III, aspek keseluruhan dimulai dari Bab I hingga Bab III, maka dapat ditarik

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN INTERLOCK STEAM DRUM DENGAN DUA ELEMEN KONTROL DI PT. INDONESIA POWER UBP SUB UNIT PERAK.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL SIMULASI

Analisa safety, manajemen resiko dan pengendalian pada sistem pengendalian level LP

STUDI PERFORMANSI SISTEM PENGENDALIAN DAN SAFETY PADA UNIT THERMAL VENTILATION THEMA DRY TUNNEL TH009 PT. ECCO TANNERY INDONESIA

Ir.Muchammad Ilyas Hs DONY PRASETYA ( ) DOSEN PEMBIMBING :

Rancang Bangun Sistem Pengendalian Level pada Knock Out Gas Drum Menggunakan Pengendali PID di Plant LNG

Nukman Haris, Imam Abadi, ST., MT.

Institut Teknologi Sepuluh Nopember PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN DAN FLOW UNTUK KEBUTUHAN REFUELING SYSTEM PADA DPPU JUANDA SURABAYA

pengendali Konvensional Time invariant P Proportional Kp

Perancangan Sistem Kontrol Laju Aliran Bahan Bakar Serta Rasio Pembakaran Berdasarkan Nilai Steam Quality Pada Steam Generator

Sedangkan untuk hasil perhitungan dengan parameter tuning PID diperoleh :

Herry gunawan wibisono Pembimbing : Ir. Syamsul Arifin, MT

Sadra Prattama NRP Dosen Pembimbing: Dr. Bambang Lelono Widjiantoro, ST, MT NIP

INTRGRASI SISTEM KONTROL DAN SAFETY PADA LAJU PIPA BAHAN BAKAR BOILER BERBASIS STATE FLOW DIAGRAM. Arufiko Septanto, Hendra Cordova

Desain Kendali pada Sistem Steam Drum Boiler dengan Memperhitungkan Control Valve

PERANCANGAN ATTEMPERATURE REHEAT SPRAY MENGGUNAKAN METODE ZIEGLER NICHOLS BERBASIS MATLAB SIMULINK DI PT. INDONESIA POWER UBP SURALAYA

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 1

Desain PI Controller menggunakan Ziegler Nichols Tuning pada Proses Nonlinier Multivariabel

Muhammad Riza A Pembimbing : Hendra Cordova ST, MT. NIP :

RESPON SISTEM DITINJAU DARI PARAMETER KONTROLER PID PADA KONTROL POSISI MOTOR DC

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

LOGO OLEH : ANIKE PURBAWATI DOSEN PEMBIMBING : KATHERIN INDRIAWATI, ST.MT.

DESAIN KONTROL PID UNTUK MENGATUR KECEPATAN MOTOR DC PADA ELECTRICAL CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION (ECVT)

PERANCANGAN PID SEBAGAI PENGENDALI ph PADA CONTINUOUS STIRRED TANK REACTOR (CSTR)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2, (2013) ISSN: ( Print) F-312

PERANCANGAN KONTROLER KASKADE FUZZY UNTUK PENGATURAN TEKANAN PADA PRESSURE CONTROL TRAINER

Perancangan Sistem Pengendalian Level Pada Steam drum dengan Menggunakan Kontroller PID di PT Indonesia Power Ubp Sub Unit Perak-Grati

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN INTERLOCK PADA STEAM DRUM DENGAN TIGA ELEMENT KONTROL DI PG. GEMPOLKREP - MOJOKERTO

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SIMULASI

PERANCANGAN SISTEM KONTROL ph BERBASIS SINTESA REAKSI INVARIAN DENGAN MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY PADA STUDI KASUS TITRASI ASAM HCl DAN BASA NaOH

Oleh : Heldi Usman

Adaptive Fuzzy Untuk Menala Parameter PID pada Sistem Pengaturan Berjaringan. Nastiti Puspitosari L/O/G/O NETWORKED CONTROL SYSTEM (NCS)

PERANCANGAN SISTEM CONTROL LEVEL DAN PRESSURE PADA BOILER DI WORKSHOP INSTRUMENTASI BERBASIS DCS CENTUM CS3000 YOKOGAWA

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEMPERATURE PADA REBOILER METANOL RECOVERY MENGGUNAKAN FUZZY GAIN SCHEDULING-PID DI PT. ETERINDO NUSA GRAHA GRESIK

PERANCANGAN SISTEM KONTROL DAN SAFETY YANG TERINTEGRASI PADA STEAM SEPARATOR

PENGENDALIAN PROSES EVAPORASI PADA PABRIK UREA MENGGUNAKAN KENDALI JARINGAN SARAF TIRUAN

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... ii. LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI... iii. HALAMAN PERSEMBAHAN...

Selvi Eka Puspitasari Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Totok Soehartanto, DEA.

DESAIN DAN IMPLEMENTASI KONTROLER FUZZY-SUPERVISED PID BERBASIS PLC PADA SISTEM KONTROL LEVEL CAIRAN COUPLED-TANK

DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM CENTUM CS3000

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Penelitian sebelumnya berjudul Feedforward Feedback Kontrol Sebagai

RANCANG BANGUN SELF TUNING PID KONTROL PH DENGAN METODE PENCARIAN AKAR PERSAMAAN KARAKTERISTIK

PENGENDALIAN OPTIMAL PADA SISTEM STEAM DRUM BOILER MENGGUNAKAN METODE LINEAR QUADRATIC REGULATOR (LQR) Oleh : Ika Evi Anggraeni

Rancang Bangun Self Tuning PID Kontrol ph Dengan Metode Pencarian Akar Persamaan Karakteristik

Tabel 1. Parameter yang digunakan pada proses Heat Exchanger [1]

BAB II LANDASAN TEORI

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEMPERATUR MENGGUNAKAN ALGORITMA PID SELF TUNING

Perancangan Sistem Pengendalian Tekanan dan Laju Aliran Untuk Kebutuhan Refueling System Pada DPPU Juanda-Surabaya

SISTEM PENGATURAN MOTOR DC MENGGUNAKAN PROPOTIONAL IINTEGRAL DEREVATIVE (PID) KONTROLER

TUGAS AKHIR RESUME PID. Oleh: Nanda Perdana Putra MN / 2010 Teknik Elektro Industri Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Padang

Kontroler Fuzzy-PI untuk Plant Coupled-Tank

BAB 4 SIMULASI MODEL MATEMATIS CSTR BIODIESEL

Rancang Bangun Sistem Kontrol Level dan Pressure Steam Generator pada Simulator Mixing Process di Workshop Instrumentasi

BAB III DINAMIKA PROSES

ANALISA SISTEM KENDALI FUZZY PADA CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION (CVT) DENGAN DUA PENGGERAK PUSH BELT UNTUK MENINGKATKAN KINERJA CVT

DESAIN KONTROLER FUZZY UNTUK SISTEM GANTRY CRANE

PERANCANGAN SISTEM KONTROL ph PADA SEMIBATCH REACTOR DENGAN MENGGUNAKANFUZZY LOGIC CONTROL UNTUK STUDI KASUS PENETRALAN CH3COOH DAN NaOH

Tujuan Pengendalian 1. Keamanan (safety) 2. Batasan Operasional (Operability) 3. Ekonomi Pengendalian keamanan (safety) reaktor eksotermis isu-isu lin

PENERAPAN FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MEMPERTAHANKAN KESETABILAN SISTEM AKIBAT PERUBAHAN DEADTIME PADA SISTEM KONTROL PROSES DENGAN DEADTIME

IV. PERANCANGAN SISTEM

Perancangan Safety Instrumented System pada Proses Loading PT Pertamina (Persero) Refinery Unit VI Balongan

RANCANG BANGUN PENGENDALIAN ph PADA INLINE FLASH MIXING DENGAN METODE NEURO-REGULATOR CONTROLLER. Dosen Pembimbing : Hendra Cordova, ST, MT.

PERANCANGAN SAFETY INSTRUMENTED SYSTEM PADA PROSES LOADING PT PERTAMINA (PERSERO) REFINERY UNIT VI BALONGAN

Makalah Seminar Tugas Akhir

BAB II DASAR TEORI. kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrol proporsional, aksi kontrol integral dan aksi

Kontrol PID Pada Miniatur Plant Crane

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN INTERLOCK STEAM DRUM

Disusun Oleh : Firman Nurrakhmad NRP Pembimbing : Totok Ruki Biyanto, PhD. NIP

Ayrton Humardhani P Pembimbing Dr.Bambang Lelono Widjiantoro, ST, MT.

TUNING KONTROL PID LINE FOLLOWER. Dari blok diagram diatas dapat q jelasin sebagai berikut

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN ph MENGGUNAKAN MULTIMODE PID CONTROLLER PADA UNIT SATURATOR DI PT. PETROKIMIA GRESIK

UJI PERFORMANSI PADA SISTEM KONTROL LEVEL AIR DENGAN VARIASI BEBAN MENGGUNAKAN KONTROLER PID

BAB 3 PERANCANGAN KONTROL DENGAN PID TUNING

DESAIN PENGENDALIAN KETINGGIAN AIR DAN TEMPERATUR UAP PADA SISTEM STEAM DRUM BOILER DENGAN METODE SLIDING MODE CONTROL (SMC)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM. Gambar 3. 1 Diagram Blok Sistem Kecepatan Motor DC

Makalah Seminar Kerja Praktek KONTROL TEMPERATUR PADA RICH SOLUTION HEATER (101-E) DI CO 2 REMOVAL PLANT SUBANG

Dosen Pembimbing : Hendro Nurhadi, Dipl. Ing. Ph.D. Oleh : Bagus AR

BAB VII METODE OPTIMASI PROSES

DISAIN KOMPENSATOR UNTUK PLANT MOTOR DC ORDE SATU

SEMINAR TUGAS AKHIR PERANCANGAN SISTEM KONTROL BERBASIS LOGIKA FUZZY UNTUK MENGHINDARI BENDA ASING DI PERAIRAN TANJUNG PERAK

BAB III METODA PENELITIAN

DAFTAR ISI. Lembar Persetujun Lembar Pernyataan Orsinilitas Abstrak Abstract Kata Pengantar Daftar Isi

PERANCANGAN KONTROLER PI ANTI-WINDUP BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 32 PADA KONTROL KECEPATAN MOTOR DC

IDENTIFIKASI DAN DESAIN CONTROLLER PADA TRAINER FEEDBACK PRESSURE PROCESS RIG Satryo Budi Utomo, Universitas Jember

BAB II KONSEP PERANCANGAN SISTEM KONTROL. menyusun sebuah sistem untuk menghasilkan respon yang diinginkan terhadap

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

VIII Sistem Kendali Proses 7.1

BAB VI PENGUJIAN SISTEM. Beberapa skenario pengujian akan dilakukan untuk memperlihatkan

Kata Kunci Risk Management, boiler, HAZOP, emergency response plan, SIL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Perancangan Sistem Pengendalian Suhu Kumbung Jamur dengan Logika Fuzzy

Teknik Sistem Pengaturan Teknik Elektro - Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Lima metode defuzzifikasi ini dibandingkan dengan mengimplementasikan pada pengaturan kecepatan motor DC.

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. HALAMAN PENGESAHAN... ii. HALAMAN PERNYATAAN... iii. KATA PENGANTAR... iv. MOTO DAN PERSEMBAHAN... v. DAFTAR ISI...

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi:

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN SISTEM PROTEKSI PADA KNOCK OUT DRUM 260V106 DI PT PERTAMINA (PERSERO) RU IV CILACAP Oleh : Fitri Noer Laili (2406100034) Pembimbing : Hendra Cordova, ST, MT

PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Knock Out Drum 260V106 Prinsipkerjaberdasarkangaya gravitasi Pengendali yang digunakan adalah on-offoff controller Plant sering dimatikan apabila level melebihi setpoint Apabila kompressor diotomatisasi dengan kondisi valve membuka saat level melebihi setpoint maka akan terjadi gangguan Diperlukan perancangan sistem pengendalian dan proteksi.

PERUMUSAN MASALAH Bagaimana memodelkan proses pada Knock Out Drum 260V106. Bagaimana merancang sistem pengendalian level pada Knock Out Drum 260V106 dengan menggunakan Fuzzy Logic Controller dan PID controller. Bagaimana merancang sistem proteksi (SIS) pada Knock Out Drum. Bagaimana mengetahui dinamika pengendalian dan proteksi pada proses yang yang telah dibuat simulasinya pada Knock Out Drum. Bagaimana menentukan besarnya Safety Integrity Level (SIL) pada Knock Out Drum 260V106.

BATASAN MASALAH Plant yang menjadi objek studi adalah Knock Out Drum 260V106 pada Lube Oil Complex (LOC) III di PT Pertamina RU IV Cilacap. Data-data proses diambil pada saat kondisi normal operasi. Metode Inferensi Fuzzy yang digunakan adalah Mamdani (max-min). SIS berorientasi pada kondisi overlevel. Analisa yang dilakukan adalah analisa tentang performansi sistem pengendalian dan proteksi. TUJUAN PENELITIAN Untuk melakukan perancangan sistem pengendalian level dan sistem proteksi pada Knock Out Drum 260V106 melalui simulasi untuk mengetahui dinamika proses yang terjadi.

METODOLOGI PENELITIAN Data Pemodelan PID controller tidak tidak Fuzzy Logic Controller Ess 2% Ess 2% ya Analisa Performansi sistem pengendalian dan proteksi ya

P&ID KNOCK OUT DRUM 260V106 T PERTAMINA RU IV CILACAP

DIAGRAM BLOK SISTEM PENGENDALIAN DAN PROTEKSI Dimana: SP = setpoint e = error h (t) = Process Variabel (level) MV = measured Variabel

PEMODELAN PROSES PADA KNOCK OUT DRUM Pemodelan matematis sistem pengendalian level: Aliran yang melewati control valve : Persamaan di atas dilinearisasikan dengan menggunakan Deret Taylor, sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut: Dengan memisalkan: Persamaan model matematis pengendalian level dapat disederhanakan menjadi:

Persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi: Dengan mentransformasikan ke dalam Laplace dan memasukkan data didapatkan persamaan sebagai berikut:

TAMPILAN MODEL PROSES

PEMODELAN MATEMATIS LEVEL TRANSMITTER Fungsi Tranfer Level Transmitter:

PEMODELAN MATEMATIS CONTROL VALVE Fungsi Tranfer Level Transmitter:

PERANCANGAN SISTEM SS PENGENDALIAN 1. Tuning PID Controller Digunakan Metode Zieger-Nichols (Kurva S) dengan nilai Kp=19 Ti=12 Td=3 dan menghasilkan respon tidak stabil. Dilakukan tuning parameter dengan metode eksperimen. Respon Stabil dengan nilai Kp= -8.5 Ti= -2 Td= -12 PI Controller PID Controller

FUZZY LOGIC CONTROLLER

Pembuatan Aturan Fuzzy Berdasarkan strategi pengendalian pada Knock Out Drum, maka dapat disusun suatu rule sebagai berikut: Metode Pengambilan Keputusan teknik pengambilan keputusan yang digunakan adalah metode max-min (mamdani) Defuzzifikasi Metode defuzzifikasi yang digunakan adalah metode centroid.

PEMODELAN EL LOGIC SOLVER

FLOWCHART LOGIC SOLVER start Inisialisasi data level Pembacaan data level Level >0.9 tidak Level < 0.8 tidak ya ya trip normal alarm stop

PENGUJIAN CONTROL VALVE Hasil Pengujian Control Valve dengan Sinyal 4 ma Hasil Pengujian Control Valve dengan Sinyal 20 ma

PENGUJIAN ON OFF CONTROLLER Respon Pengendalian Knock Out Drum 260V106 Dari Data Real Plant. HasilSimulasi i on-off controller

PENGUJIAN OPEN LOOP KNOCK OUT DRUM

PENGUJIAN RESPON PENGENDALIAN Pengendali PID Fuzzy Kondisi Setpoint 0.59 0.59 Mp (%) 30.49 27.79 Ess (%) 0.34 0.39 Kriteria Ts (s) 28.5 16.4 Kualitatif Td (s) 3.89 3.79 Tp () (s) 0.22 1.31 Tr (s) 1.19 2.98

PENGUJIAN TRACKING SETPOINT Pengendali PID Fuzzy Pengendali PID Fuzzy Kondisi Setpoint 0.53 0.59 0.53 0.59 Kondisi Setpoint 0.59 0.53 0.59 0.53 Kriteria Kualitatif Mp(%) 33.20 1.54 36.32 18.64 Ess(%) 0.28 0.02 0.79 0.38 Kriteria Kualitatif Mp(%) 30.49 10.32 27.9 11.32 Ess (%) 0.34 1.69 0.39 0.75 Ts (s) 23.2 27.5 19.5 16.6 Ts (s) 28.5 14 14.9 11.5

PENGUJIAN SISTEM INTERLOCK Kondisi normal Kondisi alarm Kondisi trip

Tabel Hubungan Level Pada Knock Out Drum dengan Kondisi Sinyal Pada Logic Solver

PENGUJIAN BEBAN (LOAD) Pengujian beban dilakukan dengan menaikkan beban dari 7.05 m 3 /s hingga 8.46 m 3 /s

SIMULASI UNTUK MENGETAHUI BATAS SISTEM PENGENDALIAN BEKERJA sebab terjadinya overlevel difokuskan pada satu sebab saja yaitu penambahan load (laju aliran volume recycle gas hidrogen) menjadikan respon berada di dalam daerah dimana sistem proteksi harus bekerja. kenaikan gangguan (load) > 10.57 m3/s (50%), kondisi yang terjadi adalah alarm kenaikan gangguan (load ) > 20 m3/s, kondisi yang terjadi adalah trip.

059 0.59 KONDISI TRIP

PERHITUNGAN SIL Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan maka diperoleh nilai PFD dari masing-masing instrument. Nilai PFD avg sebesar 0,07085/jam memiliki ekivalensi dengan nilai faktor reduksi resiko (Risk Reduction Factor/RRF) sebesar 12.73. Nilai PFD avg dan RRF tersebut dapat dikonversi ke dalam tingkatan nilai Safety Integrity Level (SIL) 1.

Pengujian Efek Failure Rate Instrumen Terhadap Respon Sistem Pengendalian Sistem kontrol terdiri dari instrumen-instrumen, sehingga terlebih dahulu dilihat respon epo keluaran a instrumen fungsi reliability ea dan fungsi waktu. failure rate yang difungsikan ke reliability dan dibobotkan pada instrumen pengendalian Fungsi reliability

Representasi fungsi reliability dan efeknya terhadap sistem kontrol

KESIMPULAN Secara kualitatif performansi pengendalian dengan menggunakan Fuzzy Logic Controller lebih baik dari pada PID Controller. Nilai performansi terbaik untuk tuning PID Controller diantaranya parameter Kp =-8, Ti= -2, Td=-11 Mp= 30.49%, Ess= 0.34%, Ts= 28.5 s, Tp= 1.96 s, Td= 3.89 s, Tr= 1.19 s. Pengendalian dengan menggunakan Fuzzy Logic Controller menghasilkan nilai Mp=26.8%,Ess=0.39%,Ts=14.9s,Tp=3.69s, Td=1.31s, Tr=3.15 s. Kondisi alarm terjadi pada saat beban dinaikkan hingga 50% atau sebesar 10.57m 3 /s hingga 14.1 m 3 /s. Sedangkan kondisi trip terjadi ketika beban dinaikkan hingga 20 m 3 /s. Sistem proteksi (Safety Instrumented System) pada Knock Out Drum memiliki nilai PFD avg sebesar 0.07085/jam dengan Risk Reduction Factor sebesar 12.73 sehingga dapat digolongkan kedalam SIL 1. Semakin besar nilai failure rate dan semakin lama penggunaan instrumen, maka sistem pengendalian akan semakin sulit untuk membawa proses tepat pada setpoint.

SARAN Sistem pengendalian yang lebih sesuai untuk menggantikan on-off control yang telah ada pada Knock Out Drum 260V106 di PT. PERTAMINA (Persero) RU IV Cl Cilacap adalah sistem pengendalian dengan menggunakan PID Controller. PID Controller dipilih karena sistem pengendalian dengan menggunakan PID Controller memiliki kriteria kualitatif yang tidak jauh berbeda dengan Fuzzy Logic Controller. Selain itu pula dengan mempertimbangkan segi biaya dan jenis controller yang banyak digunakan di PT. PERTAMINA (Persero) RU IV Cilacap. Efek dari laju kerusakan instrumen (failure rate) dapat dihindari dengan melakukan predictive maintenance dengan cara melakukan penggantian solenoid oid valve setelah pemakaian 30000 jam atau sekita 4 tahundanmelakukankalibrasirutinpadalevel transmitter dan control valve sesuai dengan manajemen perusahaan.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH

ANALISA KESTABILAN SISTEM Hasil Tuning Zieger Nichols

Hasil Tuning Metode eksperimen

TUNING NILAI K