BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem otomasi diperlukan sebagai sarana pengendali pada proses industri. Suatu proses industri yang modern sudah selayaknya memiliki sistem otomasi yang memiliki fungsi untuk mengendalikan proses produksi dengan tingkat akurasi dan presisi yang tinggi. Sehingga dengan adanya otomasi tersebut, proses industri dapat berjalan dengan tingkat kegagalan yang relatif lebih kecil apabila dibandingkan dengan proses industri yang belum dilengkapi dengan sistem otomasi. Dalam proses produksi, kerja sistem otomasi harus dilengkapi dengan sistem kendali. Dimana pada proses produksi modern, sistem otomasi telah mengalami banyak perkembangan seiring dengan berkembangnya teknologi dalam bidang elektronika, dan didukung oleh perkembangan bidang keilmuan lainnya seperti komputerisasi dan komunikasi. Di berbagai proses produksi, seperti pada industri kimia, pengolahan limbah, atau proses produksi minyak dan gas, sistem otomasi akan dipergunakan sebagai pengendali keadaan zat cair yang mengalir dan mengisi tempat yang telah disediakan agar selalu konstan. Dimana pada proses produksi tersebut diaturnya ketinggian zat cair, aliran zat cair, dan tekanan zat cair pada tempat tertutup. Zat cair memiliki sifat mengalir menuju permukaan yang lebih rendah dan mengisi tempat yang telah disediakan, dimana keseluruhan tempat memiliki luas permukaan dan volume yang berbeda-beda. Sehingga akan terjadi perbedaan kondisi yang dialami oleh zat cair tersebut, yakni perbedaan ketinggian, aliran, tekanan. Pengendalian zat cair pada proses poduksi semakin berkembang dan kompleks. Diantaranya adalah pengendalian zat cair yang mengalir, pengendalian multivariabel terhadap zat cair di berbagai jenis tangki termasuk pada tangki bersekat (couple tank). Selain itu pada proses produksi modern dituntut adanya pengendalian zat cair dengan kapasitas yang besar. Sebagai contoh pada industri pengolahan minyak dan gas sistem 1
pengendali zat cair pada tangki bersekat digunkan untuk mengendalikan ketinggian zat cair agar selalu konstan. Maka sebagai sarana bagi penulis untuk mempelajari proses pengendalian zat cair pada proses produksi, penulis membuat sistem pengendali zat cair pada tangki yang bersekat. Zat cair yang digunakan adalah air. Sistem pengendali tersebut berbasis PC dengan menggunakan Personal Measurement Device seri 1208LS. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan berbagai masalah pokok dalam merancang dan merealisasikan sistem kendali zat cair ini, yaitu: 1. Bagaimana merancang suatu sistem pengendali zat cair berbasis PC dengan menggunakan Personal Measurement Device seri 1208LS. 2. Bagaimana merancang suatu sistem pengendali pada bukaan kran input agar keadaan zat cair selalu konstan. 3. Komponen apa saja yang digunakan unutk merealisasikan sistem kendali zat cair ini. 4. Bagaimana merealisasikan hardware dan software dari sistem pengendali zat cair tersebut. 5. Menguji dan menganalisa sistem kendali zat cair. 1.3 Tujuan Pembuatan tugas akhir ini memiliki tujuan, yaitu: 1. Merancang dan merealisasikan sistem kendali zat cair yang dapat dikendalikan berbasis PC dengan menggunakan Personal Measurement Device seri 1208LS. 2. Mengontrol posisi bukaan kran input sebagai langkah untuk mengendalikan kondisi zat cair pada bidang yang bersekat agar tetap konstan. 3. Menganalisa dan menguji alat secara keseluruhan. 2
1.4 Batasan Masalah 1. Menggunakan Personal Measurement Device seri 1208LS. 2. Sistem kendali menggunakan kendali PID. 3. Jenis tangki yang digunakan adalah tangki bersekat. 1.5 Metodologi 1.5.1 Studi Literatur Pada tahap ini, dilakukan pencarian literatur yang berkaitan mengenai pengendalian zat cair. Sehingga dapat dijadikan sebagai sumber informasi yang dapat membantu proses pengerjaan sistem kendali zat cair ini. 1.5.2 Perancangan Pada tahap ini dilakukan perancangan diagram blok yang sesuai dengan spesifikasi sistem pengendali zat cair yang akan dicapai. Dan menentukan bagian-bagian penting dalam sistem pengendali zat cair tersebut dan mengelompokkannya, sehingga dapat mempermudah dalam proses pengerjaan. 1.5.3 Realisasi Tahap realisasi merupakan tahap untuk memulai proses pengerjaan sistem pengendali zat cair tersebut, sesuai dengan diagram blok yang telah dicapai pada tahap sebelumnya. Selain itu pada tahap ini dilakukan pengumpulan data dari setiap hasil yang telah di dapat pada proses pengerjaan, sehingga dapat diketahui tingkat pencapaian pada setiap proses pengerjaan. 1.5.4 Pengukuran dan Pengujian Setelah sistem kendali zat cair ini selesai maka dilakukan, maka dilanjutkan dengan mencoba menjalankan sistem kendali tersebut pada 3
tangki bersekat. Parameter-parameter penting dicoba untuk diuji. Apabila terjadi penyimpangan maka diusahakan agar parameter tersebut dianalisa dan diperbaiki. 1.5.5 Analisa dan Evaluasi Tahap ini berfungsi untuk mengetahui hasil yang telah dicapai pada sistem kendali ini zat cair tersebut, sehingga dapat dianalisa apakah hasil yang telah dicapai sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Selain itu dengan tahap ini, dapat diketahui tingkat kehandalan, presisi, dan akurasi dari sistem kendali zat cair tersebut. 1.5.6 Perbaikan dan Penyempurnaan Pada tahap ini dilakukan perbaikan dan penyempurnaan dari sistem kendali zat cair yang telah direalisasi, dengan tujuan agar sistem kendali zat cair tersebut dapat menghasilkan output yang sesuai dengan berbagai teori yang digunakan sebagai dasar teori dari sistem pengendali ini. 1.5.7 Prototipe Pada tahap ini dilakukan penggabungan dari berbagai bagian yang telah dikelompokkan sebelumnya, agar sistem kendali zat cair ini dapat bekerja sempurna. Dan dilakukan pula penggabungan antara software dan hardware. 1.5.8 Pembuatan Laporan Pembuatan laporan dilakukan bersamaan dengan tahap lainnya, agar dapat diketahui pencapaian pada setiap tahap yang telah dilalui. Selain itu pembuatan laporan dapat membantu untuk memperjelas kinerja dari sistem pengendali zat cair ini dan teori-teori pendukung serta analisa dan hasil pengujian pada sistem pengendali zat cair ini. 4
1.6 Sistematika Bahasan Pada awal bagian pembahasan akan dimulai dengan pendahuluan yang merupakan bab pertama. Dimana pendahuluan berisi mengenai latar belakang, perumusan masalah, tujuan, metologi, batasan masalah, dan sistematika penulisan. Bab II merupakan kajian pustaka, yang berisi mengenai teori-teori yang menjadi dasar pemikiran sistem pengendali zat cair ini. Dan pada bagian ini akan dilengkapi dengan bagan perbedaan dari sistem yang sejenis yang telah direalisasikan sebelumnya. Bab III adalah perancangan dan rencana realisasi, dimana berisi mengenai proses perancangan pada tiap blok dari sistem pengendali zat cair ini. Terdapat dua bagian penting dalam proses perancangan dan realisasi yakni, bagian software dan hardware. Bab IV merupakan pengukuran dan analisa, dimana berisi mengenai bahasan hasil rancangan proses pengujian alat, hasil pengukuran dan analisanya. Bab V merupakan kesimpulan atas penyelesaian alat dan hasil pembahasan, selain itu juga pada bab ini dikemukakan saran-saran yang dapat digunakan untuk pengembangan lebih lanjut. 5