Laporan Konfigurasi Aliran Dan Tekanan

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pengendalian Proses merupakan bagia tak terpisahkan dalam ilmu teknik kimia. Dalam industry kimia pengendalian proses diperlukan untuk menjaga agar proses berlangsung sesuai dengan keadaan yang dikehendaki. Unit-unit yang dibahas secara teori dan unit yang terpasang pada perlatan biasanya memiliki kerumitan yang berbeda. pengetahuan tentang unit-unit yang ada pada pengendalian proses, baik secara teoritis maupun pad alat diperlukan. Pengetahuan ini menyangkut identifikasi, fungsinya, serta variable-variabel atau sinyal-sinyal yang terkait dengan masing-masing unit. 1.2 Tujuan a. Melakukan identifikasi unit-unit/elemen-elemen pengendalian proses. b. Menjelaskan jenis alat beserta fungsinya pada setiap unit/elemen pengendalian proses. c. Melakukan identifikasi variable-variabel/sinyal-sinyal pengendalian proses dan media transmisinya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Variabel-variabel dalam Sistem Pengendalian Sistem proses adalah rangkaian operasi yamg melakukan konversi material secara fisikakimia sehingga material yang dihasilkan memiliki “keadaan” yang lebih bermanfaat. Keadaan itu dapat berupa besaran fisik atau kimia, seperti suhu (T), tekanan (P), laju alir (F), tinggi permukaan cairan (L), komposisi, pH dan lain sebaginya. Peranan pengendali proses pada dasarnya adalah usaha untuk mencapai tujuan proses agar berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Jenis-jenis variabel yang berperan dalam sistem pengendalian adalah: 1

Process Variable (PV) adalah besaran fisik atau kimia yang menunjukan keadaan sistem proses yang dikendalikan agar nilainya tetap atau berubah mengikuti alur tertentu (variabel terkendali).

2

Manipulited Variable (MV) adalah variabel yang digunakan untuk melakukan koreksi atau mengendalikan PV (variabel pengendali).

3

Set Point (SP) adalah nilai variabel proses yang diinginkan (nilai acuan).

4

Gangguan (W) adalah variabel masukan yang dapat mempengaruhi nilai PV tetapi tidak digunakan untuk mengendalikan.

5

Variabel keluaran tak terkendali adalah variabel yang menunjukan keadaan sistem proses tetapi tidak dikendalikan secara langsung. Pengendali proses adalah bagian dari pengendali automatik yang diterapkan dibidang

teknologi proses untuk menjaga kondisi proses agar sesuai dengan yang diinginkan. Seluruh komponen yang terlibat dalam pengendalian proses disebut sistem pengendalian atau sistem kontrol. 2.2 Langkah-Langkah dalam Pengendalian Proses Langkah-langkah pengendalian proses adalah sebagai berikut : 1

Mengukur, artinya mengamati nilai variabel terukur.

2

Membandingkan, artinya hasil pengukuran atau pengamatan variabel proses (nilai terukur) dibandingkan dengan nilai acuan (set point).

3

Mengevaluasi, artinya perbedaan antara nilai terukur dengan nilai acuan dievaluasi untuk menentukan langkah atau cara melakukan koreksi atas kesalahan itu.

4

Mengoreksi, artinya tahap ini bertugas melakukan koreksi variabel proses, agar perbedaan dengan variabel terukur dan nilai acuan tidak ada atau sekecil mungkin. Untuk melaksanakan langkah-langkah pengendalian tersebut diperlukan instrumentasi

sebagai berikut: 1

Unit proses. Unit tempat berlangsungnya proses yang akan dikendalikan. Variabel yang akan dikendalikan dalam unit ini disebut dengan variabel proses terkendali (process variable disingkat PV), variabel yang dikendalikan (controlled variable), atau variabel terukur (measured varable).

2

Unit pengukuran (measurement unit). Unit yang berfungsi untuk mengukur variabel proses (PV). Hasil pengukuran unit ini kemudian dikirimkan ke unit kendali. Unit pengukuran terdiri atas sensor saja atau sensor dan transmitter. a

Sensor : Elemen perasa (sensing element) yang langsung merasakan variabel proses. Sensor

merupakan perangkat paling ujung dari sistem/unit pengukuran dalam sistem pengendalian. Contoh yang biasa dipakai adalah, themokopel, orificemeter, venturimeter dan sensor elektromagnetik. b

Transmiter atau transduser : Bagian yang menghitung variabel proses dan mengubah sinyal dari sensor menjadi

sinyal standar menghasilkan sinyal proporsional, seperti : 1. DC voltage 0 – 5 volt. 2. DC Current 4 – 20 mA 3. Pressure 3 – 15 psi 3

Unit kendali (controlling unit). Unit ini merupakan otak dari sistem pengendalian proses. Unit kendali menerima sinyal dari unit pengukuran dan membandingkan hasil pengukuran dari variabel proses (PV) untuk kemudian mengambil keputusan dan memberikan perintah kepada unit kendali akhir untuk melakukan tindakan tertentu.

4

Unit kendali akhir (final control unit). Unit ini merupakan unit yang akan melakukan tindakan akhir sesuai dengan keputusan dan perintah dari unit kendali. Unit pengendali akhir terdiri atas :

a

Actuator atau Servo motor : elemen power atau bergerak elemen pengendali akhir. Elemen ini menerima sinyal yang dihasilkan oleh controller dan mengubah segalanya kedalam action proporsional ke sinyal penerima.

b

Elemen kendali akhir (final controll element) : bagian akhir dari pengendali yang befungsi untuk mengubah measurment variable dengan cara memanipulasi besarnya MV yang diperintahkan oleh controll. Contoh paling umum dari element kendali akhir adalh control valve (pipa kendali).

5

Unit pengubah (transducer). Unit ini mengubah informasi dalam besaran mekanik menjadi elektrik atau sebaliknya. Pengubah yang umum adalah I/P (arus listrik ke tekanan udara) atau P/I (tekanan udara ke arus listrik).

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Modul ini menggunakan semua peralatan yang ada pada laboratorium pengendalian proses. Alat yang digunakan adalah, sebagai berikut : 

Seperangkat alat pengendalian Level



Seperangkat alat pengendalian tekanan

3.2 Prosedur Percobaan Percobaan modul konfigurasi pengendalian yang berupa identifikasi unit dan variable pengendalian proses dilaksanakan dengan prosedur, sebagai berikut : 

Penentuan peralatan yang terdapat system pengendalian proses yang akan diidentifikasi yaitu pengendali level dan tekanan



Identifikasi semua unit/elemen serta variable/sinyal dalam peralatan tersebut



Penelusuran sinyal-sinyal yang menghubungkan antar unit/elemen



Mengukur dan mencatat semua spesifikasi alat dan semua data peralatan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengendalian Aliran 4.1.1 Alat pengendalian aliran

Gambar 4.1.1.1 Skema alat pengendali aliran

Gambar 4.1.1.2 Alat Pengendali aliran di laboratorium

4.1.2

Skema Sistem Proses Pengendalian Aliran

4.1.3 No.

Tabulasi Alat Pengendali Aliran Nama

Unit

Alat

Sfesifikasi

Gambar

Sinyal masuk Variabel

1.

Proses

Pipa

Didacta Italia

MV

2.

Pengukuran

Flow Sensor

15 – 150 ltr/h

PV

transmitter

Didacta Italia

(flowmeter)

Sinyal Keluar

Besaran Aliran umpan masuk Laju alir

Variabel

Besaran

PV

Laju alir

Laju alir (by pass

3-15 psi Turbin meter

PC, Elec.Reg, manual

Sinyal PV

Flow

Sinyal

Arus standar

Pengukuran

(4-20 mA)

Pengukuran

+5v, +12v, -12v

3.

Kendali

Flow Regulation Control

Cod

Arus standar (4-20 mA)

Sinyal Kendali

Sinyal elektrik

Sinyal

Sinyal

Kendali

pneumatik

Model sex 21 A4 T4 t.amb 80oC/T5 t.amb -55 oC L.eq = 0 ; C.eq = 0 4.

Pengubah (Transduser)

I/P Tranducer

Vmax.in.28v; Lmax.215 mA; Pmax.in.0,42w 4-20mAv 20-100 kPA Air supplay 140 kPA SPRIAD-ITALYA

Sinyal Kendali

Sinyal elektrik

5.

4.1.4

Kendali akhir

Control valve

Diagram Pengendalian Aliran

Set Point

CuSn

Sinyal

Sinyal

5 ZnPb 6

kendali

pneumatik

Sinyal elektrik (0-5 volt)

Unit Kendali

Unit Pengubah Sinyal

MV

Sinyal Pneumatik (3-15 psi) Unit Kendali Akhir

Manipulated Variabel (Laju Alir) Gangguan Unit Proses

Arus (4-20 mA)

(Tekanan)

(Pipa) Unit Pengukuran

Variabel Proses (Laju Alir)

Laju alir masuk

4.2 Pengendalian Tekanan 4.2.1 Alat Pengendalian Tekanan

Gambar 4.2.1.1 Skema pada alat pengendalian tekanan Gambar 4.2.1.2 Seperangkat Pengendali Tekanan di laboratorium

4.2.2

Skema sistem proses pengendalian tekanan

4.2.3

Tabulasi Alat Pengendalian Tekanan

No .

Unit

Nama

Spesifikasi

Alat

/ Kapasitas

Gambar

Sinyal Masuk Jenis Variabel Sinyal

Sinyal Keluar Jenis Variabel Sinyal

Laju alir 1.

Unit Proses

Pipa

PCT-10

Laju alir

Manipulate

udara

Process

udara

d Variable

(Sinyal

Variable

(Sinyal

(MV)

Pneumatik

(PV)

Pneumatik

)

Unit

Tabung

Pengukuran

Orifice

Serial

Process

udara

P/I

Numb.

Variable

(Sinyal

Transduse

2877/2

(PV)

Pneumatik

2. - Sensor - Transmitter

3.

Unit Kendali

Laju alir Sinyal

Sinyal

Pengukuran

Elektrik

)

r

PCT-10

)

Armfield

Sinyal

Sinyal

Sinyal

Sinyal

Pengukuran

Elektrik

Kendali

Elektrik

Tipe 100x input 4Unit Pengubah 4.

Sinyal (Transduser)

I/P Converter

20mA output 0,21 bar inlet 1,4-8

Sinyal

Sinyal

Sinyal

Sinyal

Kendali

Elektrik

Kendali

Pneumatik

bar

Type ¼

5.

Unit Kendali Akhir

Control Valve

SCR No. 172310 Act. A.T.C Signal 3-15 psia Trim H

Laju alir Sinyal

Sinyal

Kendali

Pneumatik

Manipulate

udara

d Variable

(Sinyal

(MV)

Pneumatik )

LIN

4.2.4

Diagram Pengendalian Tekanan Gangguan (Kehilangan Tekanan & laju udara masuk)

Sinyal Elektrik (0-5 volt)

Sinyal Pneumatik (3-5 psi)

Tekanan Udara Masuk (MV)

Tekanan udara

keluar (PV) Set Point

Unit Kendali (Pressure Control)

Arus (4-20 mA)

Unit Pengubah Sinyal (Transduser (I/P))

Unit Kendali Akhir (Katup Kendali)

Unit Pengukuran (orificemeter dan pressure transducer regulator)

Unit Proses (Pipa)

4.3 Pembahasan

BAB V SIMPULAN

5.1 Simpulan Pengendalian proses adalah sebuah upaya untuk membuat nilai variable proses mendekati atau stabil terhadap setpoint. Dalam pengendalian proses terdapat berbagai macam unit dengan fungsi yang berbeda-beda. Elemen yang akan dikendalikan terdapat pada sebuah unit bernama unit proses. Selain unit proses, dalam pengendalian proses juga terdapat unit pengukuran, unit kendali, serta unit kendali akhir. Unit pengukuran adalah unit yang membandingkan nilai variable proses dengan setpoint. Unit ini akan mengirimkan sinyal kepada unit kendali. Unit kendali akan mengubah sinyal pengukuran menjadi arus listrik. Kemudian, arus listrik dialirkan ke transduser untuk diubah menjadi sinyal pneumatic. Sinyal pneumatic adalah sinyal yang digunakan untuk menggerakan unit kendali akhir sesuai perintah unit kendali. Dengan begitu, nilai variable proses akan mendekati atau stabil terhadap setpoint.

DAFTAR PUSTAKA Tim dosen. Jobsheet Praktikum Pengendalian Proses. Pengendalian Tekanan. Teknik Kimia Polban.