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

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

PERANCANGAN SISTEM CONTROL LEVEL

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

PERANCANGAN SISTEM KENDALI BERJARINGAN MENGGUNAKAN METODE DECOUPLING DAN KONTROLER STATE FEEDBACK UNTUK SISTEM MIMO PADA BOILER PLANT SIMULATOR

Desain Kendali pada Sistem Steam Drum Boiler dengan Memperhitungkan Control Valve

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DAN INTERLOCK STEAM DRUM

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SIMULASI

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL SIMULASI

Sedangkan untuk hasil perhitungan dengan parameter tuning PID diperoleh :

DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM CENTUM CS3000

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

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

SISTEM KENDALI OTOMATIS. PID (Proportional-Integral-Derivative)

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

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

BAB 8 PEMODELAN DAN SIMULASI REAKTOR CSTR

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN PEMBAKARAN PADA DUCTBURNER WASTE HEAT BOILER (WHB) BERBASIS LOGIC SOLVER

Laporan Praktikum Teknik Instrumentasi dan Kendali. Permodelan Sistem

BAB I PENDAHULUAN. Dalam proses PLTU dibutuhkan fresh water yang di dapat dari proses

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

PENGENDALIAN TEKANAN PADA PRESSURE PROCESS RIG MELALUI MODBUS MENGGUNAKAN KONTROLER FUZZY-PID. Tedy Ade Wijaya

SISTEM PENGONTROLAN TEKANAN UDARA PADA RUANG TERTUTUP

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

Perancangan Pengendali PID. Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Perancangan Sliding Mode Controller Untuk Sistem Pengaturan Level Dengan Metode Decoupling Pada Plant Coupled Tanks

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

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

PENGENDALIAN PROSES EVAPORASI PADA PABRIK UREA MENGGUNAKAN KENDALI JARINGAN SARAF TIRUAN

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Karakteristik Sistem Orde Pertama

Pengaruh Perubahan Set Point pada Pengendali Fuzzy Logic untuk Pengendalian Suhu Mini Boiler

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

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

PERBANDINGAN TUNING PARAMETER KONTROLER PD MENGGUNAKAN METODE TRIAL AND ERROR DENGAN ANALISA GAIN PADA MOTOR SERVO AC

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

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

Makalah Seminar Kerja Praktek

pengendali Konvensional Time invariant P Proportional Kp

IX Strategi Kendali Proses

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

Presentasi Tugas Akhir Bidang Studi Teknik Sistem Pengaturan Jurusan Teknik Elektro - ITS

III.11 Metode Tuning BAB IV PELAKSANAAN PENELITIAN IV.1 Alat Penelitian IV.2 Bahan Penelitian IV.3 Tata Laksana Penelitian...

BAB 6 DISAIN LUP TUNGGAL KONTROL BERUMPAN-BALIK

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

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

Studi Pemodelan Bond Graph dan Perancangan Pengontrol Proportional + Integral untuk Level Boiler dan Temperatur Penukar Kalor pada Sistem Miniplant

MODUL 2 SISTEM KENDALI KECEPATAN

BAB 3 PEMODELAN MATEMATIS DAN SISTEM PENGENDALI

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

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

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

SISTEM KENDALI KECEPATAN MOTOR DC Oleh: Ahmad Riyad Firdaus Politeknik Batam

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

BAB III DINAMIKA PROSES

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

KONTROL CASCADE GENERALIZED PREDICTIVE UNTUK BOILER DRUM LEVEL BY ASTRIATONO ( )

Makalah Seminar Kerja Praktek ANALISA SISTEM FLOW CONTROL amdea DI CO 2 REMOVAL PLANT SUBANG

PEMODELAN SISTEM PENGENDALI PID DENGAN METODE CIANCONE BERBASIS MATLAB SIMULINK PADA SISTEM PRESSURE PROCESS RIG

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

Makalah Seminar Kerja Praktek Analisis Pressure Control Pada Absorber (101-C1) di CO 2 Removal Field Subang

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

BANK SOAL DASAR OTOMATISASI

DESAIN SISTEM KENDALI TEMPERATUR UAP SUPERHEATER DENGAN METODE FUZZY SLIDING MODE CONTROL

QUALITY OF SERVICE PID PREDIKTIF PADA NETWORKED CONTROL SYSTEM DENGAN VARIABEL WAKTU TUNDA DAN KEGAGALAN PENGIRIMAN DATA MONDA PERDANA

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya MATERI PENGENDALI

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Model Dinamika Sistem Fluida

Materi 9: Fuzzy Controller

Desain dan Realisasi Virtual Plant Heat Recovery Steam Generator untuk Simulator Kontrol Proses dengan DCS CENTUM CS 3000

Transformasi Laplace. Slide: Tri Harsono PENS - ITS. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) - ITS

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

SISTEM KENDALI OTOMATIS Fungsi Alih dan Diagram Blok

Syahrir Abdussamad, Simulasi Kendalian Flow Control Unit G.U.N.T Tipe 020 dengan Pengendali PID

BAB I PENDAHULUAN. industri menggunakan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai sistem

Desain PI Controller menggunakan Ziegler Nichols Tuning pada Proses Nonlinier Multivariabel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

MODUL KULIAH SISTEM KENDALI TERDISTRIBUSI

Sistem Redundant PLC (Studi Kasus Aplikasi Pengontrolan Plant Temperatur Air)

Keywords: Level, Deaerator, Fuzzy Gain Scheduling - PI

TE Dasar Sistem Pengaturan. Kontroler

SISTEM KENDALI OTOMATIS Fungsi Alih dan Diagram Blok

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM. Pengujian dilakukan dengan menghubungkan Simulator Plant dengan

X Sistem Pengendalian Advance

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

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN LEVEL DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN PADA STEAM DRUM BOILER 1102 DI PT. PETROKIMIA GRESIK

PERANCANGAN REMOTE TERMINAL UNIT (RTU) PADA SIMULATOR PLANT TURBIN DAN GENERATOR UNTUK PENGENDALIAN FREKUENSI MENGGUNAKAN KONTROLER PID

MODUL KULIAH SISTEM KENDALI TERDISTRIBUSI

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

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.1 April 2017 Page 555

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

TRANSFORMASI LAPLACE. Asep Najmurrokhman Jurusan Teknik Elektro Universitas Jenderal Achmad Yani. 11 April 2011 EL2032 Sinyal dan Sistem 1

BAB 3 PERANCANGAN KONTROL DENGAN PID TUNING

Pengendalian Kadar Keasaman (ph) Pada Sistem Hidroponik Stroberi Menggunakan Kontroler PID Berbasis Arduino Uno

PERANCANGAN SISTEM KENDALI BOILER MENGGUNAKAN ALGORITMA PID PADA PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) OMRON

PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEMPERATURE PADA SUPERHEATER DENGAN METODE FUZZY LOGIC DI PLTU UNIT II PT.PJB UNIT PEMBANGKITAN GRESIK

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

DESAIN AUTOTUNING KONTROLER PID BERBASIS ALGORITMA NEURAL-NETWORK UNTUK SISTEM PENGATURAN CASCADELEVEL DAN FLOW LIQUID PADA PLANT COUPLED TANK

Desain dan Realisasi Sistem Kontrol Proses Melalui Jaringan Menggunakan Distributed Control System Centum CS 3000

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. MATERI Prosedur Plot Tempat Kedudukan Akar

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

Transkripsi:

PERANCANGAN SISTEM CONTROL LEVEL DAN PRESSURE PADA BOILER DI WORKSHOP INSTRUMENTASI BERBASIS DCS CENTUM CS3000 YOKOGAWA Oleh : Awal Mu amar 2404 100 030 Pembimbing : Hendra Cordova ST, MT Fitri Adi Ikandarianto ST, MT JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Latar Belakang Boiler adalah ebuah bejana tertutup yang digunakan untuk memiahkan fluida antara fae ga (team) dan fae cair (air). Ditributed Control Sytem (DCS) adalah item kontrol yang terditribui atau terbagi-bagi. Pada penggunaan DCS ebagai item kontrol, fungi kontrol proe diditribuikan pada beberapa lokal kontrol yang menangani proe yang berbeda-beda. CENTUM CS 3000 adalah alah atu DCS yang terbaru keluaran dari PT.Yokogawa Indoneia.

Permaalahan Bagaimana merancang ebuah item control level dan preure pada boiler di workhop intrumentai berbai DCS CENTUM CS3000 Yokogawa

Bataan Maalah Boiler yang digunakan adalah boiler pada miniplant di Workhop Intrumentai Variable yang dikontrol adalah level dan preure dari team drum boiler Sinyal input beraal dari enor yang ada pada plant Software yang digunakan adalah CENTUM CS3000 Yokogawa

Tujuan Penelitian Merancang ebuah item control level dan preure pada boiler di Workhop Intrumentai berbai DCS CENTUM CS3000 Yokogawa

Metodologi Penelitian

Proe and Flow Diagram Miniplant Boiler di Workhop Intrumentai

Miniplant Boiler di Workhop Intrumentai Superheater Economizer Wall Tube Steam Drum

Ditributed Control Sytem (DCS)

DCS CENTUM CS 3000 Yokogawa FCS FIO RIO ENG : Field Control Station : Field Network Input/Output : Remote Input/Output : Engineering PC

P Controller R() + - E() I + + + m() Gc( ) Gc( ) K p K i K 1 Kp 1 T Ti d d FeedBack Tranfer Function PID controller dalam domain S dapat dinyatakan ebagai berikut : Dengan K p, K i, dan K d maing maing adalah gain P, I, dan D. Bentuk diata dapat pula dituli dalam bentuk lain, ebagai berikut : Bila dinyatakan dalam domain waktu (t), PID controller dapat dituli : 1 d Gc( t) K p e( t) e( t) dt Td e( t) Ti dt D

Diagram Blok Sitem Input SP text Controller Final Control Element Plant Output Level Input SP text Controller Final Control Element Plant Output Preure

F 2 Sitem Pengendalian Level Steam h(t) Water L T PI D F 1 F 2 h(t) (meter) LT PID : Flow Air mauk (m 3 /) : Flow Steam Keluar (m 3 /) : Tinggi permukaan air : Level Tranmiter : Controller H F 1 A1 A2 A3 ) F( ) P( ) Q ( ) 1 1 1 ( 2

Pemodelan Senor Level Pemodelan Control Valve L I L L ( ) ( ) 72.72 0.2 1 G CV 1.024 11.13 1 Pemodelan Level

Sitem Pengendalian Preure PT PID h(t) Steam Water q 1 pembakaran q 2 q 1 : Flow keroin/bahan bakar mauk (m 3 /) q 2 : Flow air mauk (m 3 /) h(t) : Tinggi permukaan air (meter) PT : Preure Tranmiter PID: Controller w K P P( ) Q1 ( ) Q2 C kq C kq 2 2 ( )

Pemodelan Senor Preure L I L L ( ) ( ) Pemodelan Preure 1.067 0.2 1 Pemodelan Control Valve G CV 0.06 23.85 1

Pemodelan Sitem Pengendalian Level dan Preure

Control Drawing Sitem Tampilan Human Interface Station Tuning Controller PI Ziegler Nichol PID Ziegler Nichol Tuning Trial Eror

Pengujian Uji Step Sitem Pengendalian Level Uji Tracking etpoint Preure Uji Tracking etpoint Uji Penambahan Load Uji Penambahan Load Uji Pengurangan Load Uji Pengurangan Load Tampilan HMI Control PID

KESIMPULAN 1. Telah Dirancang ebuah item pengendalian level dan preure pada boiler di workhop Intrumentai menggunakan DCS CENTUM CS3000 Yokogawa 2. Perancangan Sitem control pada boiler mendapatkan nilai Gain dari hail Trial Eror : K P = 0,33, T I = 9, dan T D = 4 untuk Level K P = 0,5, T I = 10, dan T D = 0 untuk preure 3. Pengendalian Level : Uji Step waktu 58 detik dan overhoot 7,7% Uji Tracking etpoint waktu 37 detik Uji Penambahan Load waktu 86 detik Uji Pengurangan Load waktu 45 detik 4. Pengendalian Preure : Uji Step waktu 52 detik dan overhoot 6,25% Uji Tracking etpoint waktu 30 detik Uji Penambahan Load waktu 69 detik Uji Pengurangan Load waktu 65 detik

SARAN Sitem pengendalian Temperatur dan Flow dari boiler dapat dijadikan topik pada penelitian berikutnya. Untuk Mahaiwa Teknik Fiika khuunya dapat dikembangkan dengan melakukan interfacing langung (online) dengan real plant.

Terima Kaih

Tuning PI Ziegler Nichol P B T i Level 15,1 % 20 Preure 2,4 % 20

Tuning PID Ziegler Nichol P B T i T d Level 11,3 % 12 3 Preure 1,8 % 12 3

Tuning Trial Eror P B T i T d Level 300 % 9 4 Preure 200 % 10 -

Uji Step Sitem Pengendalian

Uji Traking Set Point Level

Uji Traking Set Point Preure

Uji Penambahan Load 2% level

Uji Pengurangan Load 2% level

Uji Penambahan Load 0,7% Preure

Uji Pengurangan Load 0,7% Preure

Level C P I D PI 15.11111 20 - PID 11.33333 12 3 Tuning Controller PI PBU/0.45 Pu/1.2 - PID PBU/0.6 Pu/2 Pu/8 Level Preure Pu 24 24 Pbu 6.8 1.1 Preure P I D PI 2.444444 20 - PID 1.833333 12 3

Pemodelan matemati pengendalian level dm : Perubahan Maa air (m 3 ) dt : Perubahan waktu (ekon) ρ w : Maa jeni air (kg/m 3 ) ρ v : Maa jeni uap air (kg/m 3 ) q 1 : Flow air mauk (m 3 /) : Flow Uap Air keluar (m 3 /) q 2 dm( t) dt wq1( t) v q2( t) Jika m= ρ V w dan d V w = L da maka menjadi : q 1 ( t) C v wlda( t) dt f ( t) P( t) S G wq1( t) vq2( t) Aliran air yang lewat control valve :..(1)..(3)..(2)

Subtitui peramaan menjadi : LD w dh dt da dt Dimana : C H w v P1 ( t) wgh( t) P2 f ( t) vq2( t) S Diederhanakan menjadi : A F G 1 A2 P A3Q 2 0.82LD K g 2 w A 1 K K 1 2 w g A 3 0.024 K g w 2 Hail tranformai Laplace menjadi : A1 A2 A3 H ( ) F( ) P( ) Q2 ( ) 1 1 1 A..(4)..(5) 2 1 w g

Pemodelan Senor Level Senor Menggunakan DP Tranmitter. Inputan = 22 cm / 0,22 M Outputan elektrik = 4-20 ma G L Span Span L I L L ( ) ( ) keluaran maukan T c G ( ) L ( ma) ( meter) Fungi tranfer Tranmitter 1 204 ma 72,72 0,22 Meter ma Meter G L : gain tranmitte T c : time contant tranmitter L I L L ( ) ( ) 72.72 0.2 1

Pemodelan Control Valve Karena boiler yang digunakan Orde atu maka fungi tranfer adalah : K G C cv T 1 G CV cv K cv : gain control valve T cv : time contant control valve (11,13 detik) laju perubahan aliran tekanan makimum maukan cm 2 K CV 5.46 Span output ( kg / cm Span input ( ma) Kg cm ma G T 2 K C G T 2 ) 0.1875 1.024 11.13 Kg. KCV 0.1875 x 5.46 1.024. ma 1

Pemodelan Level

Pemodelan matemati pengendalian preure C dp( t) dt wq1( t) vq2( t) C : kapaitani tangki dp : Perubahan Tekanan team (kg/m 2 ) dt : Perubahan waktu (ekon) q 1 : Flow air mauk (m 3 /) q 2 : Flow uap air keluar (m 3 /) ρ w : Maa jeni air (kg/m 3 ) ρ v : Maa jeni uap air (kg/m 3 ) Dimana : v MP RT dp( t) MP C wq1( t) q2( t) dt RT..(7)..(8)

Peramaan (8) dilinierkan menjadi : dp( t) M C wq1( t) ( Pq2 ( t) q2p( t)) dt RT Mialkan : K M RT Hail tranformai Laplace menjadi : w K P P( ) Q1 ( ) Q2 C kq C kq 2 2 ( )

Pemodelan Senor Preure Inputan = 15 bar / 15 Kg/cm 2 Outputan elektrik = 4-20 ma G P (20 4) ma 1.067 (15) kg / cm 2 ma kg / cm 2 Fungi tranfer Tranmitter L I L L ( ) ( ) T c G ( ) L 1 G L : gain tranmitte T c : time contant tranmitter L I L L ( ) ( ) 1.067 0.2 1

Pemodelan Control Valve Karena boiler yang digunakan Orde atu maka fungi tranfer adalah : K G C cv T 1 G CV cv K cv : gain control valve T cv : time contant control valve (23.85 detik) laju perubahan aliran tekanan makimum maukan cm 2 K CV 0.323 Span output ( kg / cm Span input ( ma) Kg cm ma G T 2 K C G T 2 ) 0.1875. K 0.1875 x 0.323 CV 0.06 23.85 Kg 0.06. ma 1

Pemodelan Preure

1 2.78 1.6 1 2.78 0.613 1 0.19 0.035 1 0.19 0.1533 1 11.13 1.024 ) ( ) ( 1 1 M C Sitem Pengendalian Level 1.6 4.752 0.848 0.02 0.056 1 0.19 0.1533 1 11.13 1.024 ) ( ) ( 2 1 1 M C

Sitem Pengendalian Preure 1 0.19 0.1533 1 0.19 0.035 1 2.78 0.613 1 2.78 1.6 1 23.85 0.122 ) ( ) ( 2 2 M C 0.1533 0.46 0.08 0.002 0.0038 1 2.78 1.6 1 23.85 0.122 ) ( ) ( 2 2 2 M C