PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA...

28
SISTEM PENGENDALIAN FLOW BERBASIS KONTROLLER PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG PERAK Yohanes Wibisono 2408 100 512 Dosen Pembimbing : Ir. Ya’umar, MT TUGAS AKHIR

Transcript of PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA...

Page 1: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

SISTEM PENGENDALIAN FLOW BERBASIS KONTROLLER

PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG

PERAK

Yohanes Wibisono2408 100 512

Dosen Pembimbing : Ir. Ya’umar, MT

TUGAS AKHIR

Page 2: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Latar Belakang

Plant masih menggunakan sistem kontrol untukpengisian volume dengan sensor beban load cell.

Sistem kendali otomatis memberikan respon yang lebih baik

dari kendali manual.

Page 3: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Desain plant sebelum ada kontrol

Page 4: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Perumusan Masalah

Bagaimana memodelkan kendali otomatis

untuk Flow dalam filling unit.

Bagaimana membangun sistem

pengendalian menggunakan kontroller PID

Page 5: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Batasan Masalah

Input data lapangan berupa data Flow (0-

8,3Kg/detik) dengan menggunakan sistem

kendali otomatis.

Metode tuning PID yang digunakan yaitu

metode empiris

Page 6: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Tujuan

merancang sistem pengendalian flow

berbasis kontroller PID pada terminal

loading LPG Tanjung Perak.

Page 7: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

GAMBAR P&ID TANPA

KONTROLLER

Page 8: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

GAMBAR BLOK PERANCANGAN

SISTEM KENDALI FLOW

TANGKI

FT

FIC

FCV

P-1

Page 9: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Integrasi Sistem dengan Kontroller

Page 10: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Metodologi

penelitian

Simulasi model pengendalian flow

berbasis PID

Studi Rekayasa dan

produksi

Pemodelan Proses Plant ,

Transmitter dan Control valve

Prosedur Tuning dan penentuan

metode empiris tuning yang

dipakai

Penyusunan laporan

SELESAI

MULAI

Simulasi model pengendalian

otomatis flow dengan

pemrograman matlab

Proses data P&ID pada plant

Nilai error<<25%

Y

T

Page 11: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Fungsi Transfer Sistem

q

Fo - Fi R

dF

d V

dF

dmC

dtCdFo q

R

Fo - Fi

dt

dFC o

ioo FF

dt

dFRC

1

1

RCss

F

F

i

o

Page 12: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Flow Transmitter

FT 101

0.0 – 8,3m3/sekon 4 – 20 mA

sekonm

mAsekonm

mAGFT /3

9.1/303.8

420

15.0

9.1

1)(

ss

Gs

FIT

FIT

T

FT

i

o

Page 13: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Coriolis Flow transmitter [Proline

Promass 80/83 F, M, produk

Page 14: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Diagram blok closed-loop

Page 15: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Perancangan sistem kendali flow

Set point Kontroller PID FCV- 101 Plant

FT- 101

+-

output

Page 16: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

FT - 101

Dari Fungsi Transfer pada FT di dapatkan fungsi alih yaitu H(s)

sebesar:

Dari Fungsi Transfer diatas didapatkan nilai :

FT 101

0.0 – 8,3 Kg/detik 4 – 20 mA

sMT

mAGFT

/030

420

sKg

mAsKg

mAGFT /

9.1/3.8

16

Page 17: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

FCV - 101

17,1

5.0

ss

FCV

FCV

i

o

FCV-101

0 – 20 mA 0 –8,3 Kg/detik

Page 18: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Model Plant

PLANT

0 – 8.3Kg/detik 15.000 Kg

)(1

)( sCOTs

KtsFT

18,1

93.0)(

ssFT

Page 19: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Tabel perhitungan parameter PI

Metode PIZiegler - Nichols

PI Controller

Chien Shervo

PI Controller

Kp 0.9T/KL 0.6T/KL

Ti 3.33L T

Page 20: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Tabel perhitungan parameter PID

Metode PIDZiegler - Nichols

PID Controller

Chien Shervo

PID Controller

Kp 1,2T/KL 0.95T/KL

Ti 2L 1,36T

Td L 0,47

Page 21: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Uji open loop

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 201

2

3

4

5

6

7

8

9

waktu(detik)

Setp

oin

t(K

g/d

eti

k)

setpoint

respon open loop

Page 22: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Grafik respon controller PI Z-N set

point flow 8,3Kg/detik

Set Point Mp (%) Ess (%) ts (detik)

8,3 8.00 0.01 20

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Waktu(detik)

Flo

w(K

g/d

eti

k)

Page 23: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Grafik respon controller PI Chien

servo set point 8,3Kg/detik

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Waktu(detik)

Flo

w(K

g/d

eti

k)

Set

PointMp (%)

Ess

(%)ts (detik)

8,3 0.00 0.00 10

Page 24: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Grafik respon controller PID Z-N set

point flow 8,3 Kg/detik

Set Point Mp (%) Ess (%) ts (detik)

8,3 8.00 0.02 14

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Waktu(detik)

Flo

w(K

g/d

eti

k)

Page 25: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Grafik respon controller PID Chien-

Servo set point flow 8,3 Kg/detik

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Waktu(detik)

Flo

w(K

g/d

etik

)

Set Point Mp (%) Ess (%) ts (detik)

8,3 10.00 0.02 15

Page 26: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Tracking pengaturan set-point

0 5 10 15 20 25 300

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

WAKTU (detik)

FL

OW

(K

g/d

etik

)

Page 27: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

Daftar pustaka

Paul Kalotay, Density and viscosity

monitoring systems using Coriolis Flow

meters, ISA Transactions 38 (1999) 303±310

Menjelaskan tentang pengukuran flow dengan

sensor coriolis mass flow meter pada liquid

Page 28: PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN TEKANAN GAS PADA ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-19371-presentationpdf.pdf · PID PADA FILLING UNIT LPG DI PT.PERTAMINA TANJUNG ... Proses data

SEKIAN DAN TERIMA KASIH

YOHANES WIBISONO

2408 100 512