DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT. · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari...

7

Click here to load reader

Transcript of DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT. · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari...

Page 1: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

1

Makalah Seminar Kerja Praktek

ANALISIS SISTEM PROSES HCO

DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101

di PT. PERTAMINA (Persero) RU VI

Ayuta Anindyaningrum (L2F607012)

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

Jln. Prof. Soedharto, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia

e-mail: [email protected]

Abstrak

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU VI BALONGAN merupakan suatu perusahaan pengilangan di Indonesia

yang mengolah minyak mentah menjadi Bahan Bakar Minyak (BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (NBM). Untuk

mendukung proses pengolahan tersebut, maka diperlukan peralatan produksi yang beraneka ragam dan menggunakan

teknologi tinggi, agar target-target produksi yang ditetapkan perusahaan dapat terpenuhi. Instrumentasi merupakan

alat bantu dimana fungsi dan peran manusia dengan segala keterbatasannya dalam mengamati, mengukur dan

mengendalikan proses variabel dapat tertanggulangi sehingga dapat dicapai hasil produksi yangberkwalitas dengan

spesifikasi tertentu.

Unit Residu Catalis Cracker (RCC) ini berfungsi sebagai kilang minyak tingkat lanjut (secondary processing)

untuk mendapatkan nilai tambah dari pengolahan residu (minyak fraksi berat) dengan cara perengkahan memakai

katalis. Salah satu proses yang terjadi pada unit ini adalah proses Heavy Cycle Oil (HCO,) yang fungsinya digunakan

untuk menjaga penguapan. Untuk mengatur proses ini diperlukan parameter level control dan flow control. Proses ini

menggunakan metode Cascade Control atau pengontrolan secara bertingkat, ini bertujuan untuk menghasilkan aksi

kontrol yang stabil dan akurat. Untuk dapatkan fungsi alih lup tertutup input output dapat menggunakan diagaram

blog cascade yang diubah ke grafik aliran sinyal.

Kata kunci: cascade control, level control,temperature control, grafik aliran sinyal

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Seiring dengan berkembangnya

perindustrian di Indonesia serta bertambah

padatnya aktivitas transportasi masyarakat, maka

kebutuhan energi pun terus meningkat setiap

tahunnya. Hingga saat ini, minyak bumi masih

merupakan sumber energi utama yang

diperlukan untuk mendukung aktivitas tersebut.

PT. PERTAMINA (PERSERO) RU VI

BALONGAN merupakan suatu perusahaan

pengilangan di Indonesia yang mengolah

minyak mentah menjadi Bahan Bakar Minyak

(BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (NBM).

Untuk mendukung proses pengolahan tersebut,

maka diperlukan peralatan produksi yang

beraneka ragam dan menggunakan teknologi

tinggi, agar target-target produksi yang

ditetapkan perusahaan dapat terpenuhi.

Saat ini, setiap unit produksi yang terdapat

di Kilang Pertamina RU VI Balongan dilengkapi

dengan instrumentasi dan sistem kendali yang

dapat mendukung kualitas dan kuantitas hasil

produksi yang diharapkan.

Sistem kendali otomatis sangat diperlukan

dalam operasi-operasi industri misalnya untuk

pengontrolan tekanan, temperature, level,

kelembapan, viskositas dan laju alir dalam

proses produksi. Otomatisasi saat ini tidak hanya

diperlukan sebagai pendukung keamanan

operasi, namun faktor ekonomi maupun mutu

produksi juga telah menjadi suatu kebutuhan

pokok bagi proses industri.

Di dalam Residue Catalytic Craker (RCC)

terjadi proses perengkahan dengan bantuan

katalis di reaktor. Residu yang berantai panjang

akan terengkah menjadi hidrokarbon berantai

pendek. Hasil perengkahan dipisahkan

berdasarkan titik didih oleh fraksinator untuk

menghasilkan produk off gas, LPG, propylene,

polygasoline (bahan campuran mogas dengan

bilangan oktan 98), naphta, Light Cycle Oil

(bahan dasar minyak diesel dan bahan

pencampur solar), serta Decant Oil (bahan dasar

minyak bakar). Pada laporan ini akan membahas

tentang ” Analisa Proses HCO dengan Control

Cascade pada 15-C-101” pada unit RCC. Sistem

yang diparalel adalah level control dan flow

control.

Page 2: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

2

1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dan Tujuan Kerja Praktek ini

adalah sebagai berikut:

a. Mengenal dan mengetahui PT

PERTAMINA (PERSERO) RU VI

Balongan sebagai Perusahaan yang

bergerak di bidang Pengolahan Sumber

Daya Minyak Bumi beserta Organisasi dan

Manajemen Perusahaannya.

b. Mengetahui dan mempelajari instrumentasi

dan sistem kontrol yang digunakan pada

proses Industri.

c. Mempelajari control cascade pada level

control dan flow control pada 15-C-101

pada unit RCC.

d. Mempelajari grafik aliran sinyal untuk

mendapatkan fungsi alih lup tertutupnya.

1.3 Batasan Masalah

Makalah ini disusun untuk mempelajari

sistem instrumentasi dan secara khusus

mempelajari control cascade pada level control

dan flow control yang berada pada proses HCO

di 15-C-101 pada unit RCC, tidak

mempresentasikan tentang :

1. Algoritma kontrol yang digunakan dalam

pengontrolan sistem cascade control.

2. Proses fisis dan kimia pada kontrol proses

cascade control.

II. DASAR TEORI

2.1 Gambaran Umum PT. PERTAMINA

RU VI Balongan Bahan Bakar Minyak atau yang lebih

dikenal dengan sebutan BBM, saat ini sudah

menjadi kebutuhan pokok bagi sebagian besar

masyarakat. Tugas untuk memenuhi kebutuhan

BBM bagi masyarakat luas ini diserahkan

kepada PT. PERTAMINA (Persero). Saat ini

PT. PERTAMINA (Persero) telah mempunyai

tujuh buah kilang, yaitu: Table 2.1 kapasitas produksi kilang PT.

PERTAMINA (Persero)

NAMA KILANG KAPASITAS

RU-I PANGKALAN

BRANDAN

RU-II DUMAI

RU-III PLAJU

RU-IV CILACAP

RU-V BALIKPAPAN

RU-VI BALONGAN

RU-VII KASIM-

SORONG

5.000 BPSD

170.000 BPSD

133.700 BPSD

330.000 BPSD

253.600 BPSD

125.000 BPSD

10.000 BPSD

TOTAL 1.027.300 BPSD

Unit Pengolahan VI Balongan di rancang untuk

mengolah Crude dengan kapasitas residu yang

cukup besar sekitar 62% dari total feed. Unit

Pengolahan VI Baongan memiliki ciri utama

yaitu RCC yang terdiri atas dua alat utama

adalah reaktor dan regenerator.

2.2 Lokasi Pengamatan Di PT. Pertamina RU VI terdapat beberapa unit

proses yaitu:

1. Crude Destilaion Unit (CDU)

2. Atmospheric Residue Hydro Demetalization

Unit (ARHDM)

3. Residue Catalytic Cracker (RCC)

4. Gas Oil Hydrometer (GO-HTU)

5. Liquid Petroleum Gas Treament Unit

(LPG-TU)

6. Catalic Condesation Unit (CCU)

7. Light Cycle Hydrometer Unit (LCO-HTU)

8. Propylene Recovery Unit (PRU)

9. Unsaturated Gas Concentration

10. Gasoline Treatment Unit

11. Hydrogen Plant

12. Amine Treatment Unit

13. Sulfur Recovery Unit

14. Sour Water Striping Unit

Residue Catalytic Cracker (RCC) ini

berfungsi sebagai kilang minyak tingkat lanjut

(secondary processing) untuk mendapatkan nilai

tambah dari pengolahan residu yang merupakan

campuran dari DMAR produk ARDHM dan AR

produk CDU dengan cara perengkahan memakai

katalis. Reduced crude sebagai umpan RCC

adalah campuran dari paraffin, olefin, naphtene,

dan aromatik yang sangat kompleks merupakan

rangkaian fraksi mulai dari gasoline dalam

jumlah kecil sampai fraksi berat dengan jumlah

atom C panjang.

Di dalam RCC terdapat reaktor,

regenerator, catalyst condenser, main air blower,

cyclone, catalyst system, dan CO boiler. Unit ini

berkaitan erat dengan Unsaturated Gas Plant

Unit yang akan mengelola produk puncak main

column RCC Unit menjadi stabilized gasoline,

LPG dan non condensable lean gas.

2.3 Sistem Instrumentasi Kemampuan indera manusia untuk

melakukan pengamatan sangat terbatas yaitu

kelemahan dalam mengamati dan mengukur

suatu keadaan lewat panca inderanya. Oleh

sebab itu, diperlukan suatu mekanisme peralatan

yang dinamakan instrumentasi, dimana fungsi

dan peran manusia dengan segala

keterbatasannya dalam mengamati, mengukur

Page 3: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

3

dan mengendalikan proses variabel dapat

tertanggulangi dengan harapan, sasaran dari

pengelola industri untuk mendapatkan kualitas

hasil produksi yang sesuai dengan spesifikasi

tertentu dapat dicapai secara aman, efektif dan

efisien.

Khusus pada industri perminyakan,

dimana hampir semua proses pengolahannya

melalui jalur yang tertutup, artinya media /

bahan yang diolah tidak dapat dilihat atau diukur

langsung tanpa menggunakan alat bantu, maka

mutlak diperlukan peralatan instrumentasi yang

dapat melakukan fungsi melihat, mengukur, dan

mengendalikan variable-variabel proses seperti,

suhu, tekanan, jumlah aliran, level dan

sebagainya sehingga dapat menghasilkan produk

minyak yang sesuai spesifikasi.

2.4 Sistem Pengukuran

Instrumen berperan sebagai sistem

pengaturan pada dasarnya mempunyai empat

elemen pendukung yang dalam prinsip kerjanya

elemen yang satu dengan elemen yang lainnya

merupakan satu kesatuan sehingga membentuk

satu sistem kerja dari keempat elemen tersebut,

dan sering disebut “loop” atau “untaian”

kempat elemen tersebut adalah:

Elemen-elemen tersebut diantaranya

adalah:

• Sensor (Primary Element)

• Transmitter (Secondary Element)

• Controller (Control Element)

• Actuator (Final Element)

Dalam suatu proses, perubahan variabel

proses yang terjadi dapat diukur dengan

menempatkan elemen sensor atau detektor yang

berfungsi mendeteksi besaran fisik/mekanis

yang timbul akibat gangguan yang terjadi dalam

proses. Kemudian diwujudkan dalam bentuk

besaran lain yang menghasilkan data

pengukuran.

1. Primary Element atau Sensor Primary Element atau Sensor adalah sebuah

transducer yang berfungsi merubah besaran

phisis menjadi suatu besaran lain (gerakan,

tekanan, arus listrik, harga resistansi,

kapasitansi, perubahan volume, dll).

2. Secondary Element

Elemen ini berfungsi merubah besaran

phisis yang dihasilkan oleh sensor menjadi

besaran sinyal standar untuk dikirim atau dapat

dibaca pada local indicator. Secara garis besar

sinyal standar instrumen ada dua macam yaitu,

- Sinyal pneumatic : 3 – 15 psig

0,2 – 1,0 kg/cm2

- Sinyal elektric : 1 – 5 Volt DC

4 – 20 mA DC

Dalam aplikasi lapangan elemen ini berfungsi

sebagai berikut

- Sebagai transmitter dan converter (I/P atau

P/I)

- Sebagai penerima (receiver)

3. Control Element. Pada sistem otomatis, controller berfungsi

untuk menggantikan operator dalam

mengendalikan variabel proses. Sebagai alat

pengendali kontrol elemen difungsikan untuk

a. Membandingkan measured value dengan set

point

b. Menghitung besarnya perbedaan antara set

point dengan measured value dimana

perbedaan ini disebut error deviasi.

c. Melakukan koreksi terhadap variabel proses

melalui final elemen ( control value)

berdasarkan error deviasi.

Agar besaran proses berada pada posisi nilai

atau kondisi yang diinginkan (set point) dan

dapat menjaga peralatan proses agar dapat

beroperasi secara optimal sehingga kondisi

proses menjadi stabil dan aman.

Untuk mengetahui apakah suatu control

system bekerja dengan baik antara lain dapat

dilihat dari hasil rekaman sebuah recorder.

Keadaan proses yang tidak stabil atau goyang

adalah keadaan darurat (emergency) yang tidak

boleh dibiarkan. Disini operator harus

mengambil tindakan: A-M transfer switch harus

lekas dipindahkan posisinya dari posisi A ke

posisi M.

4. Final Element Bagian ini berfungsi untuk memanipulasi

energi input proses agar proses sesuai dengan

kondisi yang diinginkan. Control valve

menerima sinyal standar 3 – 15 psi yang

dikirimkan oleh kontroller. Jenis dan ukuran

control valve dipilih berdasarkan pertimbangan

kebutuhan sistem pengaturan. Dilihat dari

aksinya control valve terdapat dua macam yaitu:

a. ATO (Air to Open) : apabila ada sinyal

increase dari controller maka control valve

akan membuka, dan jika terjadi kegagalan

angin instrumen maka control valve akan

menutup (failure closed). Artinya

Posisi 100% (full open) = 15 psi

Posisi 0 % (full closed) = 3 psi

b. ATC (Air to Close) : apabila ada sinyal

increase dari controller maka control valve

akan menutup, dan jika terjadi kegagalan

Page 4: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

4

angin instrument maka control valve akan

membuka (failure open). Artinya

Posisi 100% (full closed) = 15 psi

Posisi 0 % (full open) = 0 psi

Penggunaan aksi control valve ini sesuai dengan

kebutuhan suatu proses dengan pertimbangan

keselamatan dari peralatan proses.

2.5 Sistem Kontrol Cascade

Konfigurasi cascade mempunyai dua

buah loop, yaitu loop primer dan loop sekunder.

Dalam control ini ada satu variabel yang

dimanipulasi dengan dua buah variabel yang

diukur. Dalam kilang, konfigurasi ini lebih

dikenal dengan systemmasterslave.

Untuk contoh adalah kontrol laju aliran

yang sering menjadi kontroler sekunder bagi

kontroler lainnya. Loop primerrya seperti

temperature, level, ataupun pressure. Penerapan

di kilang adalah bagian boiler, kolom destilasi,

heatexchanger dan masih bnyak lagi. Di bawah

ini contoh gambar untuk loopcascade.

Gambar 2.1 Struktur CascadeLoopControl

2.6 Grafik Aliran Sinyal Diagram blok sangat berguna dalam

menyajikan system control secara grafis.

Meskipun demikian, untuk system yang sangat

kompleks, proses penyederhanaan diagram blok

memerlukan waktu yang cukup lama. Suatu

pendekatan lain untuk mencari hubungan antara

variable system control yang kompleks adalah

pendekatan grafik aliran sinyal yang

dikembangkan oleh S.J.Mason.

Gambar 2.2 Diagram blog dan diagram aliran

sinyalnya

Rumus penguatan Mason untuk grafik aliran

sinyal.

Dalam beberapa kasus praktis, kita ingin

menentukan hubungan antara variable masukan

dan variable keluaran grafik aliran sinyal.

Transmitansi antara simpul masukan dan simpul

keluaran adalah penguatan keseluruhan, atau

transmitansi keseluruhan antara dua buah simpul

ini. Berikut ini adalah rumus penguatan Mason.

Di mana

Pk = penguatan atau transmitansi lintasan maju

ke k

∆ = determinan grafik

= jumlah dari semua penguatan lup yang

berbeda

= jumlah hasil kali penguatan dari

semua kombinasi uyang mungkin

dari dua lup yang tidak bersentuhan

= jumlah hasil kali penguatan

dari semua kombinasi yang

mungkin dari tiga lup yang

bersentuhan

∆k = kofaktor dari determinan lintasan maju ke k

dengan menghilangkan lup-lup yang menyentuh

lintasan maju ke k.

III. ANALISA SISTEM PROSES HCO

DENGAN CONTROL CASCADE

PADA 15-C-101

3.1 Gambaran Proses Heavy Cycle Oil

(HCO) Coloum 15 C 101

Pemisahan produk terjadi di dalam

kolom pada Main Column l5-C-101. Vapor

Reaktor dipisahkan menjadi Slurry Oil, Heavy

Cyele Oil, Light Cyele Oil, Naphtha,

Unstabilized Gasoline and Wet Gas. Uap

hidrokarbon dari Reaktor masuk ke bottom dari

Main Column dan didinginkan sebelum

pemisahan terjadi.

G(s)

C(s) E(s)

R(s)

-H(s)

Page 5: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

5

Sirkulasi HCO memberikan panas untuk

raw oil preheater dan debutanizer reboiler di

dalam gas concentration section. Partial HCO

dingin sebagai reflux kembali ke column untuk

pendingin pengatur penguapan. Net HCO

kadang-kadang diambil sebagai produk bahan

bakar yang dipergunakan pada torch oil di

Regenerator. Dari HCO section, uap minyak

naik ke atas ke dalam Light Cycle Oil section

pada column.

Perangkat yang digunakan dalam proses

HCO sebagai berikut:

a. Main Coloum Section (15-C-101) Pada coloum unit 15 ini terdapat 38

tingkat yang didalamnya terjadi proses

pengolahan Atomize hidrokarbon hasil reaksi

cracking, kemudian dialirkan dari reactor ke

coloum fraksinator untuk dipisahkan menjadi

Decant Oil / Slurry Oil (DCO), Heavy Cycle Oil

(HCO), Light Cycle Oil (LCO), naphta,

unstabilized gasoline, dan wet gas

b. Control Valve (15-FV-505) Control valve yang digunakan bertipe

Air To Open, Inlet Press Nor : 7.45 kg/cm2 G,

Outlet Press Nor : 2.84 kg/cm2 G, Signal input :

0.2 - 1.0 mA DC, Signal Output : 1.3 – 2.25 mA

DC,Temp. : 2880C, Actuator Form : Diaphragh,

Pressure Drop Nor : 4.61 kg/cm2 , Air Supply :

2.7 kg/cm2 G.

c. Flow Transmitter(15-FT-504) Flow transmitter berfungsi mengukur

keadaan besaran proses flow dan menghasilkan

output yang sebandinga dengan range

pengukuran. Pengukuran flow ini dengan

menggunakan orifice. Calibration: 0 – 5000

mmWG, Fluid: HC, Operat.Preassure: 7.6

kg/cm2 G.

d. I/P Converter (15-FY-504) Input Output Converter digunakan untuk

mengkonversi sinyal electronic yang deberikan

oleh kontroler menjadi sinyal pneumatic.

Electronic : 4 -20 mA DC, Pneumatic : 0.2 – 1

kg/cm2 G, Power supplay : 24 V DC, Accuracy :

± 1% of Span.

e. Level Transmitter (15-LT-510) Level transmitter digunakan untuk

mengukur keadaan besaran proses level dan

menghasilkan output yang sebanding dengan

range pengukuran. Type : electronic, Output for

rising level : 4 – 20 mA, Output load capability :

min 600 ohm, Power Supply : 24 V DC

f. Level Glass(15-LG-522) Level glass meripakan instrument

pengukur level yang berfungsi mengetahui

merasakan perubahan besaran yang diukur.

Fluid type : HC, Vessel design : 0.9 kg/cm2 G,

Type : reflex

g. Orifice Orifice mengukur perbedaan tekanan

dari penghambat aliran yang dipasang pada

saluran pipa dimana fluida itu mengalir, akibat

pemasangan penghambat aliran maka akan

terjadi pressure drop dan kecepata aliran

sebanding dengan akar kuadrat pressure drop.

Fluid type : HC, Meter max flow : 420000 kg/hr,

Normal flow : 309700kg/hr, Normal pressure :

7.6 kg/cm2, Normal temperature : 288 C

h. Level Control (15-TRC -510)

i. Flow Control (15-FRC - 504)

j. Jenis Sinyal ---------------- = Electric Signal

= Pneumatic Sgnal

= DCS Signal

3.2 Analisa Sistem Control Cascade Proses

HCO pada 15-C-101

Gambar 3.1 Diagram P&ID pada 15 –C –101

Pada gambar di atas terlihat jelas bahwa

terdapat dua loop yaitu control level (warna

biru) sebagai master loop atau loop primer dan

control flow (warna hijau) sebagai slave loop

atau loop sekunder yang merupakan syarat

utama dari cascade control.

Cascade control pada proses HCO

tersebut bertujuan untuk meningkatkan

kestabilan level. Dilihat dari instrumentasinya

terdapat dua transmitter yaitu level transmitter

15-LT-510 dan flow transmitter 15-FT-504.

Pada level transmitter 15-LT-510 akan

memberikan sinyal inputan berupa sinyal

elektrik ke kontroler 15-LIC-510. Sedangkan

pada flow transmitter 15-FT-504 akan

memberikan sinyal inputan kepada kontroler 15-

FRC-504.

Dari gambar P&ID di atas proses aliran

sinyal berawal dari sensor level 15-LG-522 yang

mendeteksi ketinggian level yang kemudian

Page 6: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

6

sinyalnya dikirim melalui level transmitter 15-

LT-510 sebagai inputan ke kontroler 15-LIC-

510. Kemudian controller 15-LIC-510 yang

mengolah sesuai instruksi di dalamnya. Sinyal

output dari 15-LIC-510 yang berupa sinyal

elektrik akan menjadi input informasi bagi 15-

FRC-504. Selain mendapat input informasi dari

control level 15-LIC-510, control flow 15-FRC-

504 jg mendapat sinyal inputan dari flow

transmitter 15-FT-504. Kedua sinyal informasi

ini yang akan diolah oleh 15-FRC-504 menjadi

sinyal pneumatic oleh I/P Converter 15-FY-504

yang akan mengatur perubahan bukaan valve

control 15-FV-504.

15-LT-510 sebagai level transmitter

akan mendeteksi perubahan level HCO yang

lebih atau kurang dari set point. Ketika level

terdeteksi melebihi set point maka level

transmitter akan memberikan sinyal naik ke

control level 15-LIC-510. Dengan aksi control

direc pada control level 15-LIC-510 maka sinyal

outputan yang dihasilkan juga akan naik, yang

kemudian akan menjadi inputan bagi flow

control 15-FRC-504. Pada saat yang sama flow

transmitter 15-FT-504 juga mengirimkan sinyal

inputan ke flow control 15-FRC-504 sehingga

dari dua inputan tersebut flow control mengolah

informasi tersebut dan kamudian akan mengirim

instruksi ke control valve 15-FV-504 untuk

mengurangi bukaan valve, sehingga level HCO

akan berkurang. Begitu pula sebaliknya apabila

terjadi perubahan level dibawah set point.

Representasi diagram P&ID di atas

diubah dalam bentuk diagram blok seperti di

bawah ini.

Gambar 3.2 Diagaram Blok Sistem Kontrol Cascade

Keterangan :

GI = 15-LIC-510 = Level Control

G2 = 15-FRC-504 = Flow Control

G3 = 15-FY-504 = I/P Converter

G4 = 15-FV-504 = Control Valve

H2 = 15-FT-504 = Flow Transmitter

H1 = 15-LT-510 = Level Transmitter

Dari loop cascade diatas dapat diperoleh

gambar grafik aliran sinyal dan fungsi alih loop

tertutup input output dengan menggunakan

rumus penguatan Mason

Gambar 3.3 Diagram aliran sinyal loop cascade pada

proses HCO

Pada system ini hanya ada satu lintasan

maju antara masukan R(s) dan keluaran C(s).

• Penguatan lintas maju tersebut adalah

P1 = G1G2G3G4

• Dari gambar 4. terdapat 2 loop individual.

Penguatan loop-loop ini adalah

L1 = -G1G2G3G4H1

L2 = -G2G3G4H2

• Perhatikan bahwa karena semua loop

mempunyai cabang yang sama, maka tidak

ada lagi yang bersentuhan. Sehingga

determinan ∆ menjadi

∆ = 1 – (L1+L2)

= 1+ G1G2G3G4H1+ G2G3G4H2

• Kofaktor ∆1 diperoleh dari ∆ dengan

menghilangkan L1, L2 yang menyentuh P1.

Karena pada loop tersebut menyentuh P1

maka kita peroleh

∆1 = 1

• Dengan demikian fungsi alih loop cascade

tersebut antara masukan R(s) dan keluaran

C(s) yaitu

Setelah dapat mengetahui loop cascade

kita dapat mengetahui bahwa loop pararel

tersebut berguna untuk meningkatkan kinerja

suatu system sehingga mendapatkan system

yang stabil. Untuk itu diperlukan dua loop yang

saling keterkaitan yaitu control level sebagai

loop primer untuk mendapatkan level yang

diinginkan dan untuk mendapatkan level

tersebut diperlukan loop sekunder yaitu

pengontrolan flow agar level tetap terjaga.

Dengan menetahui diagram blok kita dapat

mengetahui dengan menentukan hubungan

antara variable masukan dan variable keluaran

sehingga didapatkan fungsi alih lup tertutupnya.

R(s) C(s) G1 G4 G3 G2

H2

H1

Page 7: DENGAN CONTROL CASCADE PADA 15-C-101 di PT.  · PDF fileMakalah ini disusun untuk mempelajari ... Catalic Condesation Unit ... - Sebagai transmitter dan converter (I/P atau P/I)

7

IV. Kesimpulan 1. Cascade control system pada proses Heavy

Cycle Oil (HCO) 15-C-101 mempunyai dua

loop pengontrolan yaitu pengontrolan level

fluida dan pengontrolan flow fluida.

2. Cascade control system pada proses Heavy

Cycle Oil (HCO) 15-C-101 mempunyai

tujuan untuk mengendalikan level dari flow

fluida yang mengalami perubahan set point.

3. Respon loop sekunder atau pengontrolan

flow fluida lebih cepat dibandingkan respon

loop primer atau pengontrolan level.

4. Dapat menyederhanakan diagram blok

control cascade yang sangat kompleks

dengan mengetahui grafik aliran sinyalnya.

BIOGRAFI

Ayuta Anindyaningrum (L2F 607 012), dilahirkan di

Semarang, 2 Maret 1990.

Jenjang pendidikan ditempuh

dari SD Jomblang Barat 04

Semarang, SLTP Negeri 12

Semarang, SMA Negeri 9

Semarang dan sekarang

sedang menempuh studi S1 di Jurusan Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Konsentrasi Kontrol.

Semarang, 21Maret 2011

Mengetahui dan mengesahkan,

Dosen Pembimbing

Sumardi, S.T, M.T

NIP 196811111994121001