Makalah Seminar Kerja Praktik
OTOMATISASI ROTARY OTOMATISASI ROTARY PACKER (VENTOMATIC) PADA SISTEM PENGEPAKAN DI PT HOLCIM INDONESIA Tbk - CILACAP PLANT Wiji Nugraheny 1, Ari Fadli 2 Jurusan/Program Studi Teknik Elektro, FakultasTeknik, Universitas Jenderal Soedirman Jl. Mayor Jenderal Soengkono KM 5 Blater Purbalingga 53371 E-mail:
[email protected] 1 Mahasiswa Pemakalah 1, Dosen Pembimbing Kerja Praktik 2
Abstrak PT Holcim Indonesia Tbk Cilacap Plant adalah perusahaan yang bergerak bergerak di industri semen dengan kapasitas produksi mencapai 15 juta ton per tahun. Hasil akhir dari proses produksi adalah berupa satuan sak semen yang sudah melalui tahap pengepakan. Proses pengepakan dilakukan dengan penimbangan bobot semen pada setiap sak semen seuai takaran dan memerlukan sistem otomasi untuk memudahkan proses produksi sesuai target. Rotary Packe r adalah peralatan ya ng digunakan untuk proses pengepakan (packing) produk seme n sebel um dilepas ke pasaran. Rotary packer memiliki bagian-bagian seperti koneksi optik, encoder sebagai pelacak posisi sudut unit pengisian dan kontrol siklus pengisian, Electronic Weighing Unit sebagai kontrol penimbangan, Impeller sebagai pendorong , dan Unit Pengisian dengan akurasi yang t inggi. Pada umumnya r otary packer melakukan pengepakkan dalam bentuk kantong semen. Mesin ini bernama ventomatic dimana setiap melakukan satu putaran terdapat delapan spouts pengisian kantong dengan perpaduan perpaduan sensor-sensor yang terotomasi. Pada proses packing, otomatisasi dilakukan oleh bag applicator yang secara otomatis mengambil kantong dari mesin sak semen, kemudian menerapkan pada tiap-tiap spout Rotary Rotary Packer untuk pengisian semen berdasarkan takaran pada ventodigit. Semua unit pengisian pada rotary packer terhubung ke jaringan data canbus melalui sistem koneksi optik, semua unit penimbangan juga terhubung dengan encoder ke panel operator. Kata Kunci : sensor, encoder, bag applicator, ventocheck, rotary packer
Abstract PT Holcim Indonesia Tbk Cilacap Plant is a company engaged in the cement industry with a production capacity of 15 million tons per year. The end result of the production process is in the form of cement sack unit that has been through the packing stage. Packing process is done by weighing the weight of semen on each sack of semen at a dose and requires an automation system to facilitate the production process on target. Rotary Packer is the equipment used for the packing of cement products before being released t o the market. Rotary packers have parts such as optical connections, encoders as angular position tracking and filling cycle controllers, Electronic Weighing Units as weighing controls, Impeller as drivers, and Filling Unit with high accuracy. In general, r otary packer s do the packaging in the f orm of bags of cement. This machine is called ve ntomatic where every one rotation there are eight spouts charging bags with a combination of automated sensors. In the packing process, automation is perf ormed by the applicator bag which automatically takes the bag from the cement sack machine, then applies to each spout of Rotary Packer for cement filling based on the dosage on the ventodigit. All charging units on the rotary packer are connected to the canbus data network through the optical connection system, all weighing units are also connected to the encoder to the operator panel.
Keywords: sensor, encoder, bag applicator, ventocheck, rotary packer
1
1. PENDAHULUAN A. Latar Belakang PT Holcim Indonesia Tbk Cilacap Plant merupakan perusahaan yang bergerak di industri semen dan tergabun g dalam Group Lafarge Lafarge Holcim dengan kapasitas produksi mencapai 15 juta ton per tahun. Kegiatan produksi semen di PT Holcim Indonesia, Tbk memiliki keterkaitan yang erat dengan Teknik Elektro, khususnya pada sistem kontrol dan otomatisasi yang ada[1]. Packing merupakan unit pengantongan semen pada tahap akhir akhir dalam proses produksi produksi semen. Dalam Dalam hal ini, bidang kontrol dan instrumentasi menjadi salah satu pemegang peran besar untuk memenuhi kebutuhan otomatisasi tersebut. Sehingga, kebutuhan sumber daya manusia yang berkualitas dan memiliki kemampuan dibidang kontrol dan instrumentasi untuk teknologi otomasi tersebut menjadi banyak dibutuhkan. dibutuhkan. Kegiatan kerja praktik ini dilakukakan di PT Holcim Indonesia Tbk Cilacap Plant, Jawa Tengah, Indonesia. PT Holcim Indonesia ini bergerak di bidang industri semen yang memiliki keterkaitan erat dengan bidang ilmu Teknik Elektro, khususnya pada sistem isyarat dan kendali. PT Holcim Indonesia sendiri telah menerapkan sebagian besar proses produksi dengan menggunakan teknologi otomasi termasuk dalam proses pengepakkan semen dan pendistribusian pendistribusian menuju kerndaraan untuk dijual dipasaran, menggunakan rotary packer bernama Ventomatic Ventomatic yang terkoneksi dengan mesin bag applicator dan bagian-bagian lainnya.. Untuk semen dalam kemasan kantong, setelah dari feed bin, semen masuk ke dalam packing machine (66F-PM1) yaitu rotary packing machine yang dilengkapi dengan spout tube berupa suntikan untuk memasukkan semen kedalam kantong semen. Semen dan udara ditiupkan bersama-sama ke dalam kantong semen yang telah di jahit atau dilem. Sistem pengepakan semen dengan di PT. Holcim Indonesia Pabrik Cilacap terdiri dari banyak instrument dan beberapa mesin penyusun yang terhubung dan terintegrasi dengan PLC di lapangan. Instrumen – instrumen yang ada berjalan secara otomatis dengan PLC sebagai kontroler. Sinyal dari instrument – instrument diolah dan didistribusikan untuk menggerakkan aktuator – aktuator yang ada, maupun dilakukan untuk monitor kondisi lapangan sehingga mampu dikendalikan secara terpadu, cepat, dan mudah pada CCR (Central Control Room). Berdasarkan penjelasan tersebut, dalam laporan kerja praktek ini penyusun mengambil judul (Ventomatic) Pada Sistem “Otomatisasi Rotary Packer (Ventomatic) Pengepakan di PT Holcim Indonesia Tbk - Cilacap Plant ”. ”.
B. Tujuan Tujuan dari Kerja Praktik ini adalah : 1. Mengetahui komponen penyusun yang ada pada sistem packing yang digunakan pada Packing System di PT. Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant. 2. Mengetahui Prinsip Kerja dari Rotary Packer dalam melakukan otomatisasi pengepakan semen di PT. Holcim Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant. C. Metode Kerja Praktik 1. Studi Pustaka 2. Studi Lapangan a) Interview (wawancara) b) Observasi Observasi (pengamatan) (pengamatan) c) Analisa Data D. Waktu Pelaksanaan Pelaksanaan Kerja Praktik ini dilaksanakan selama satu bulan, yaitu pada: 1 s.d. 28 Februari 2018, di PT. Holcim Indonesia Tbk. Cilacap Plant.
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Rotary Packer
Commented [NK1]: Ini sejajar pendahuluan, poin B dan C mengikuti
Commented [NK2]: Ini diberi kata-kata pendahlu Commented [NK3]: Ditambahkan batasan masalah ya, sebelum metode
Commented [NK4]: Aligment seperti pendahuluan
Rotary Packer adalah peralatan yang digunakan untuk proses pengepakan ( packing ) produk semen. Pada umumnya mesin packer melakukan packing dalam bentuk kantong-kantong semen dimana setiap melakukan satu aksi atau satu putaran pengisian semen terdapat delapan spouts kantong semen dengan perpaduan sensor-sensor yang terotomasi.
Gambar 1 Rotary Packer
B. Sensor Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya[2] Berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor yang dihunakan dalam proses pengepakan yaitu: 1) Sensor Level ( Limit Switch Switch)) Level Sen sor merup akan se nsor yang digunakan untuk mendeteksi ketinggian dari suatu aliran baik berupa bahan liquid, lumpur, powder maupun biji-bijian. biji-bijian. Fungsi level switch
Commented [NK5]: Aligment dibuat sama dengan poin A, B yang lainnya mengikuti
pada dasarnya adalah memberikan memberikan informasi baik berupa data maupun sinyal karena adanya perubahan ketinggian ketinggian matrial[3] matrial[3] 2) Load Cell Load Cell adalah komponen utama di sistem timbangan, tingkat keakurasian timbangan tergantung dari jenis/tipe/merek Load Cell yang dipakai, sedangkan keakurasian timbangan menentukan efisiensi pada dunia industri. Sensor load cell apabila diberi beban pada inti besi maka nilai resistansi di strain gaugenya akan berubah. Load cell yang digunakan pada sistem pengepakan di PT Holcim Tbk, konduktor berupa kawat yang memiliki sejumlah resistansi yang digunakan untuk mengukur kekuatan konfigurasi yang disebut Strain Gauge. Strain gauge adalah sensor yang digunakan untuk mengukur berat atau beban dari suatu benda dalam ukuran besar.Sensor strain gauge adalah grid metal-foil tipis yang dilekatkan pada permukaan dari struktur. Apabila komponen atau struktur dibebani, terjadi strain dan ditransmisikan ke foil grid. Tahanan foil grid berubah sebanding dengan strain induksi beban.[4] beban.[4]
Gambar 2 Strain Gauge
3) Proximity Proximity sensor adalah sensor yang dapat mendeteksi keberadaan objek yang ada di dekatnya tanpa melalui kontak fisik. Secara lebih spesifik induktive proximity sensor adalah proximity sensor yang dapat mendeteksi benda logam tanpa menyentuhnya.[3] menyentuhnya.[3] 4) Encoder Sensor ini berfungsi untuk mengkonversi gerak linear dan rotasi men jadi signal di gital. Rotary E ncoder memonitor gerak rotasi dar i peralatan.[5] peralatan.[5]
Commented [NK6]: Commented [NK7R6]: Material
Gambar 3 Encoder
5) Photocell (Photoelectr (Photoelectric) ic) Photocell sensor sebagian besar digunakan dalam industri manufaktur. Sedangkan sensor Photoelectric sensor yang bekerja dengan prinsip seperti transistor sebagai saklar. Energi cahaya akan diubah menjadi suatu sinyal listrik.[3]
C. Sistem Kontrol Sistem kontrol adalah proses pengaturan ataupun pengendalian terhadap satu atau beberapa besaran (variabel, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau dalam suatu rangkuman harga (range) tertentu.[3] A. Sistem Kontrol Otomatis Suatu sistem kontrol otomatis dalam suatu proses kerja berfungsi mengendalikan proses tanpa adanya campur tangan manusia (otomatis). Ada dua sistem kontrol pada sistem kendali/kontrol otomatis yaitu : a. Open Loop ( Loop Loop Terbuka ) Suatu sistem kontrol yang keluarannya tidak berpengaruh berpengaruh terhadap aksi pengontrolan. pengontrolan. Dengan demikian pada sistem kontrol ini, nilai keluaran tidak di umpan-balikkan ke parameter pengendalian. pengendalian. b. Close Loop ( Loop Loop Tertutup) Suatu sistem kontrol yang sinyal keluarannya memiliki pengaruh langsung terhadap aksi pengendalian pengendalian yang dilakukan. Sinyal error yang merupakan selisih dari sinyal masukan dan sinyal umpan balik ( feedback ), ), lalu diumpankan pada komponen pengendalian (controller ) untuk memperkecil kesalahan sehingga nilai keluaran sistem semakin mendekati harga yang diinginkan. B. Variable Speed Drive Variabele speed drive (VSD) merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengatur / mengontrol kecepatan, torsi (torque) dan putaran motor induksi 3 phasa.[6]
Gambar 4 Variable Speed Drive
Commented [NK8]: Gambar diperbesar agar jelas
C. PLC (Programmable Logic Control) Logic Definisi Programmable Control menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsifungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.[7]
semen. Kantong semen diterapkan secara otomatis pada tube oleh bag applicator. Semen dan udara ditiupkan bersama-sama bersama-sama ke dalam kantong semen yang telah dijahit atau dilem. Setelah berat isinya mencapai 40 kg dan 50 kg maka ujung kantong akan tertutup secara otomatis dan kantong berisi semen akan keluar melalui discharge conveyor kemudian melewati ventosort untuk pembersihan pembersihan kemasan, kemudian melewati ventocheck untuk dilakukan penimbangan dinamis. Informasi yang di berikan akan terbaca pada display operator panel yang berupa HMI yang yang terhubung dengan dengan jaringan ventolink Jika berat semen kurang, maka kantong semen akan berputar lagi di dalam rotary packing machine sampai beratnya sesuai. Semen yang sesuai beratnya akan diangkut oleh belt conveyor menuju truk untuk didistribusikan kepada konsumen. Selain kemasan bag dan bulk ada juga kemasan yang berbentuk jumbo bag. Kemasan ini dipakai untuk keperluan ekspor yang dingkut memakai kapal jumbo bag mempunyai kapasitas 1 ton. B.
Gambar 5 PLC
Komponen Penyusun Rotary Packer (Ventomatic) (Ventomatic) di PT Holcim Tbk. Cilacap Plant Pada proses akhir produksi semen bagian pengantongan (packing), di departemen departemen Packhouse PT Holcim Tbk. Pabrik Cilacap menggunakan Rotary Packer yang bernama Ventomatic. Komponen fungsional penyusunnya adalah adalah :
D. Human Machine Interface (HMI)
HMI ( Human MachineInterface ) merupakan sarana bagi operator untuk mengakses sistem otomasidi lapangan yang mencangkup operasional, pengembangan, perawatan troubleshooting . HMI biasa digunakan dalam dunia industri disebut juga sebuah tempat di mana interaksi antara manusia manusia dan mesin terjadi .[7]
III. PEMBAHASAN A. Proses Pengepakan pada PT Holcim Indonesia Tbk – Cilacap Plant Tahap pengantongan semen dimulai dari cement silo. Sebagian semen akan dipasarkan secara curah melalui juntion box , kemudian ditampung di dalam bin. Selanjutnya dialirkan melalui load spout. Dari cement mill, semen yang halus kemudian disimpan dalam cement silo dengan menggunakan belt conveyor. Dari cement silo lalu dengan srew conveyor diteruskan dengan fluxo conveyor menuju packing plant. Alat pengantongan pabrik seluruhnya seluruhnya berjumlah berjumlah delapan buah yang memiliki kapasitas 40 kantong/menit dan 3000 kantong/jam. Untuk semen dalam kemasan kantong, semen dari bin dibawa oleh menuju ke bucket elevator yang mengangkut semen ke feed bin, sebelum diayak menggunakan screen. Setelah itu dari feed bin, semen masuk ke dalam packing machine yaitu rotary packing machine yang dilengkapi dengan 8 spout tube berupa suntikan untuk memasukkan semen kedalam kantong
Gambar 6 Ventomatic
a. Koneksi Optik Koneksi ini berupa Transmisi data inframerah perangkat untuk menghubungkan pengisian unit (terpasang pada putaran bagian), panel operator dan dan sistem kontrol. kontrol.
b. Encoder Sensor Encoder pada ventomatic versi baru terletak dibagian atas mesin, berfungsi ntuk melacak posisi sudut unit pengisian dan kontrol siklus pengisian.
c. Electronic Weighing Weighing Unit Electronic Weighing Unit berfungsi sebagai elektronik multiprosesor unit berat khusus dirancang untuk mengantongi aplikasi. d. Impeller ( ( Pendorong ) Terletak di bagian bawah ventomatic, yang berupa pendorong sebagai konfigurasi konfigurasi vertikal untuk pengisian semen yang optimal.
e. Unit Pengisian Satuan pengisian semen dirancang untuk kalkulasi berat semen dengan akurasi yang tinggi ,output dan emisi debu yang rendah. A. Ventodigit Unit penimbangan ventodigit merupakan bagian dari ventomatic yang berfungsi untuk menimbang bobot semen sesuai resep yang telah ditentukan pada proses pengisian pengisian kantong semen semen pada ventomatic yang sedang berputar. Selama berputar bobot semen akan semakin meningkat menuju bobot target. Ventodigit mmenggunakan sensor loadcell sehingga mampu mengadministrasikan posisi otomatis penimbangannya, penimbangannya, dilengkapi dilengkapi dengan layar dengan 8 baris untuk 16 kolom, dan sebuah keyboard yang terbuat dari 16 keypad.[5]
Commented [NK9]: Ini bagian dari sub bab yang mana ? Sebaiknya ditambahkan juga sub bab yang membahas perbedaan rotary pakcer yang lama dengan yang baru
Gambar 9 HMI Ventocheck
Ada bagian yang menjelaskan rotary packer ini masuk kategori loop terbuka atau loop tertutup
C. Bag Applicator Bag Applicator Ventomatic merupakan rangkaian lengkap mesin untuk menahan kantong kosong dan meletakkan meletakkan katub kantung kosong ke dalam spout pada rotary packer.
Gambar 7 Ventodigit
B. Ventocheck Mesin ventocheck terletak terletak di belt conveyor , kantung semen setelah keluar dari ventomatic, melewati belt conveyor dan dan melewati ventocheck .
Gambar 10 Bag Applicator
D.
Jaringan Data Can Bus
Gambar 11 Ventolink
Gambar 8 Ventocheck
Mesin ini dirancang untuk penimbangan dinamis kantong semen semen (atau produk serupa), serupa), dengan berat berat terdiri dari antara 10 dan 60 kg. Penimbangan dilakukan dengan presisi maksimal hingga kapasitas tertinggi. Pada PT Holcim Tbk Pabrik Cilacap, resep yang digunakan adalah 40 kg dan 5 0 kg. Bobot kantong dideteksi dengan menggunakan teknologi load cell strain-gauge , kemdian sinyal diproses oleh ventodigit digital dan electronic weighing sistem.
Pada sistem jaringan data bus disebut Ventolink. Melalui sistem koneksi optik, semua unit penimbangan juga terhubung dengan mutlak (encoder untuk melacak posisi sudutnya) dan ke panel operator. Panel operator, dan sistem remote control ventolink menerima secara real time status lengkap dari setiap unit pengisian kantong dan juga kinerja penimbangannya. Selanjutnya, semua unit pengisian dapat diprogram sepenuhnya dari panel operator
IV.
PENUTUP
A. Kesimpulan 1. Rotary Packer merupakan alat pengepakan semen yang dapat dikontrol dan dimonitor secara real time menggunakan HMI. 2. Rotary Packer (Ventomatic) mengaplikasikan sistem kontrol close loop,
Commented [NK10]: Diberi kata-kata pendahulu
dikarenakan pada Ventomatic versi baru memberikan feedback berupa data berat dan kecepatan yang diproses sebagai eror antara set point dan nilai aktual, sehingga bisa meminimalisir kesalahan 3. Jika berat semen kurang, maka kantong semen akan berputar lagi di dalam rotary packer sampai beratnya sesuai. Sedangkan semen yang sesuai beratnya akan diangkut oleh belt conveyor menuju palletizer untuk diangkut ke truk dan di distribusikan. 4. Pada Mesin Ventomatic versi yang baru, memberikan kemudahan dari segi operasional, konektivitas, performa mesin, dan efisiensi biaya serta sumber daya manusia dalam proses pengepakan semen. 5. Pada mesin Ventomatic versi lama dan yang baru, tidak ada perbedaan pada rate product. B. Saran 1. Selama kerja praktik disarankan untuk aktif bertanya kepada pembimbing pembimbing lapangan untuk mempermuudah pemahaman terhadap topik yang diambil. 2. Perlunya perawatan serta pengecekan berkala supaya trouble shooting dapat sedini mungkin dilakukan. 3. Topik untuk mahasiswa yang ingin mengambil judul ini dalam kerja praktiknya nanti, dapat ditambahkan mengenai perawatan perawatan dan pemeliharaan pemeliharaan Rotary Packer.
V.
REFERENSI
[1] “‘Intisari PDF,’ PDF,’ Scribd.” Wicaksana, Martin Martin B, 06-Apr-2015. [2] D. Kho, “Pengertian “Pengertian Sensor Suhu Suhu dan Jenis jenisnya,” Teknik Elektronika, Elektronika, 03-Jan-2015. . [3] A. Nugroho, “PENGGUNAAN SENSOR SENSOR DAN KENDALI PADA SISTEM FINISH MILL PT HOLCIM INDONESIA Tbk - CILACAP PLANT.” Agustus-2017. [4] “Strain Gauge Dan Load Cell.” [Daring]. Tersedia pada: http://www.rajaloadcell.com/article/straingauge-dan-load-cell-87. gauge-dan-load-cell-87. [Diakses: 03-Apr2018]. [5] “Packer Geo/GEV Geo/GEV Pc Sie... Training Course.” Course.” FLSmidth VENTOMATIC. [6] “Variable Speed Drive.” Drive.” [7] “Pengertian HMI.”
Commented [NK11]: Cara menuliskan referensi mohon diperhatikan, lihat di tempate laporan (sesuai (sesuai dengan template) laporan
