7/22/2019 BAB III_REV
1/16
36
BAB III
PERANCANGAN SISTEM KENDALI
Perancangan sistem kendalai merupakan langkah awal dalam tahap
perancangan sistem yang bertujuan untuk mempermudah proses pembuatan
sistem pengendalian enclosed ground flaredengan kerangka dasar berbentuk blok
diagram. Blok diagram yang digunakan berupa blok sistem kendali yang
ditunjukan pada Gambar 3.1. Perancangan yang lain dapat berupa alur kerja atau
flowchart, antarmuka sistem kendali, dll. Pada prinsipnya dari rancangan-
rancangan tersebut akan membentuk suatu sistem kendali yang komplek yang
memiliki fungsi yang saling berkaitan satu sama lain.
P
LC
MOTORIZED
VALVE
BLOWER #1
BLOWER #2
PRESSURE
TRANSMITER
SENSOR UV
SELENOID
VALVE
EXCITER
S
W
I
TC
H
SW. UV
SW. TEMPERATURE
CONTROL
INPUT OUTPUT
POWER SUPPLY
24 VDC
Gambar 3.1 Blok Sistem Kendali
7/22/2019 BAB III_REV
2/16
37
3.1 Program KendaliEnclosed Ground F lareProgram kendali enclosed ground flare menggunakan PLC Scheneider
seri SR3B261BD, jenis program menggunakan Function Blok Diagram (FBD),
program dapat dilihat pada halaman Lampiran 8. Dari program dan tombol pada
kontrol panel dapat diketahui antar muka enclosed ground flare, berikut ini adalah
antar muka dariport input / output enclosed ground flare.
3.1.1 Port I nput
PLC schneider seri SR3B261BD memiliki 16 input, sedangkan port input
yang digunakan tercantum pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Antar MukaPort Input
No. Port Interface
1 I1 Main valve open
2 I2 Blower 1-2
3 I3 Blower start
4 I4 Fuel pilot close
5 I5 Reset
6 I6 Main valve close
7 I7 Fuel pilot open
8 I8 Blower Stop
9 I9 Auto / Manual Mode
10 IA Auto Ignition
11 IB Flame on
12 IC Press. Main gas low
13 ID Press. Pilot gas low
14 IE Press. Main gas high
Pada Gambar 3.2 menunjukan antar muka inputpada kendali enclosed
ground flare.
7/22/2019 BAB III_REV
3/16
38
Gambar 3.2 Antar MukaInput/ Output KendaliEnclosed Ground Flare
3.1.2 Port Output
Padaport outputPLC langsung dikoneksikan pada relayyang terhubung
pada tiap-tiap komponen, relay difungsikan sebagai pengaman agar tidak ada arus
balik ke PLC. Untuk lebih jelasnya mengenai alamat portdari PLC, dapat dilihat
pada Tabel 3.2
Tabel 3.2 Antar MukaPort Output
No. Port Interface
1 Q1 Flare in operation2 Q2 Ignition fail
3 Q3 Exciter
4 Q4 Pilot selenoid valve
5 Q5 Main valve
6 Q6 Blower 1
7 Q7 Blower 2
8 Q8 Blower 1 on lamp
9 Q9 Blower 2 on lamp
10 QA Flame on lamp
7/22/2019 BAB III_REV
4/16
39
3.2 F lowchart Enclosed Ground F lareAlur kerja dari sistem kendali enclosed ground flaredapat dikerjakan
dengan dua metode yaitu auto/manualdan auto ignite.
3.2.1Auto I gnite F lowchart
Auto ignite merupakan proses awal penyalaan saat kontrol panel
dihidupkan dengan fungsi sebagai pemantik api atau penyalaan pilot.Adapun alur
kerja atau flowchartdapat dilihat pada Gambar 3.3 menunjukan sistem kerja auto
ignite.Proses kerja diawalai dari tekanan gas yang diberikan oleh gas buang dari
saluran pipa pembuangan yang masuk ke bagian sistem pemipaan pada flare,
besarnya tekanan yang terbaca oleh pressure transmiterdan temperature control
akan bernilai sama karena konfigurasinya dibuat sama pada Tabel 3.3
menunjukan hasil pembacaanpressure transmiterdan temperature control.
Tabel 3.3 Pembacaan Tekanan
Temperature control Pressure transmiter
20 KPa 0,2 Bar
25 KPa 0,25 Bar
35 KPa 0,35 Bar
Kemudian pada saat temperature controlmembaca tekanan gas >25 KPa
maka PLC memberikan perintah untuk mengatifkan proses purging systemyang
berjalan selama 30 s, kemudianfuel pilot opendan proses ignitingberjalan selama
3 menit, jika dalam waktu itu pilot on menyala atau UV flame detector
mendeteksi adanya api maka proses auto ignitedapat dikatakan berhasil, tapi jika
dalam waktu itu pilot on tidak menyala maka fuel pilot close dan ignition file
menyala, dalam artian proses mengalami kegagalan.
7/22/2019 BAB III_REV
5/16
40
Gambar 3.3Auto Ignite Flowchart
PRESS.>25 KPa
AUTO IGNITE
BLOWER
PURGING
FUEL PILOT
OPEN
IGNITING
PRESS.
7/22/2019 BAB III_REV
6/16
41
Jika proses mengalami kegagalan maka operator melakukan pengecekan
dan melakukan pengkalibrasiaan tekanan yang masuk pada pipaflaredengan cara
membaca tekanan pada pressure transmiter, setelah pengkalibrasiaan selesai
operator menekan tombol reset maka proses akan berjalan seperti semula dan
proses tersebut terjadi berulang-ulang kali selama proses mengalami kegagalan.
Selama proses auto ignite jika tekanan mengalami penurunan 25 KPa.
3.2.2 Auto / Manual F lowchartAlur kerja secara keseluruhan dapat dilakukan dengan dua pilihan auto
dan manual. Pada modeauto/ manual, autoignitionharus selalu dalam keadaan
onkarena dari auto ignition, pilotdapat menyala atau piloton. Untuk flowchart
auto/ manualdapat dilihat pada Gambar 3.5
3.2.2.1 ManualFlowchart
Manualflowchartyaitu gambaran proses pengoperasian yang dilakukan
oleh operator dengan menekan tombol satu persatu. Di dalam proses manual
selektor harus dalam keadaan mode manual dan auto ignition pada posisi on.
Ketika mesin dihidupkan maka proses auto ignitionakan berjalan sampai pilot
on, kemudian besarnya tekanan dicek oleh operator, jika tekanan > 35 KPa maka
tombol main valve open harus ditekan oleh operator,jika tekanan
7/22/2019 BAB III_REV
7/16
42
valve dan bersamaan tombol main valve openditekan maka blower akan hidup,
hal ini mengakibatkan nyala api dalamflare lebih besar kondisi ini disebut flare
in operationatauflaredalam keadaan beroperasi.
3.2.2.2 AutoFlowchartAutoflowchartyaitu gambaran proses kerja yang terjadi secara otomatis
tanpa banyak memerlukan bantuan operator. Proses ini diawali dengan selektor
pada keadaan modeautodan autoignitionpada modeon, ketika mesin dijalankan
maka proses auto ignite akan berjalan sampai pilot on, jika tekanan > 35 KPa
maka secara otomatis main valve terbuka dan blower menyala, hal ini
mengakibatkan timbul nyala api yang besar pada flare atau flare dalam kondisi
beroperasiflare in operation, jika tekanan turun atau < 35 KPa maka mainvalve
akan tertutup secara otomatis dan blowerhidup selama 30 s untuk proses purging
system, pada saat mainvalvetertutup makapilotontetap menyala. Adapun bentuk
fisik enclosed ground flaredapat dilihat pada Gambar 3.4
Gambar 3.4 Bentuk Fisik Enclosed Ground Flare
7/22/2019 BAB III_REV
8/16
43
Gambar 3.5Auto/Manual Flowchart
Yes
Yes Yes
NoNo
AUTO
No
START
AUTO IGNITE
Auto/
Manua
PILOT
ON
PRESS.>35 KPa
MAIN VALVE
OPEN
BLOWER ON
FLARE IN
OPERATION
PRESS.>35 KPa
MAIN VALVE
CLOSE
BLOWER ON
END
PILOT
ON
MAIN VALVE
OPEN
BLOWER ON
FLARE IN
OPERATION
PRESS.>35 KPa
Manual
START
END
7/22/2019 BAB III_REV
9/16
44
3.3 Standard Operating Procedure(SOP) Pada Enclosed Ground F lareEnclosed ground flaretersususun dari beberapa komponen utama, setiap
komponen mempunyai fungsi tersendiri yang berkaitan satu sama lain. Desain
peralatan utama dapat dilihat pada halaman Lampiran 1, gambar berupa desain
penyusun enclosed ground flare.
Berikut ini adalah penjelasanstandard operating procedure(SOP) untuk
pengendalaian enclosed ground flare. (menggunakansoftware zelio soft 2) :
3.3.1 Pengecekan Komponen Utama
Pengecekan dilakukan sebelum enclosed ground flare dioperasikan,
pengecekan dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kondisi komponen utama
( motorize valve, selenoid valvedan blower) apakah masih dalam keadaan layak
pakai atau tidak. Terdapat 4 (empat) langkah dalam pengecekan komponen utama.
Langkah pertama adalah pemilihan mode. Pemilihan mode dilakukan
dengan cara memilih modemanualpada pilihan auto/ manual, auto ignitionpada
mode off.
Langkah ke dua adalah pengecekan blower. Dilakukan dengan cara
mengoperasikan bloweryang terpasang, pada pengoperasian blower terdapat tiga
pilihan tombol pada kontrol panel, tombol push buttom start, push buttom stop,
selektor blower 1dan blower 2.Dalam sistem enclosed ground flareterdapat dua
buah blower yang memiliki fungsi sama, blower hanya dapat menyala satu pada
saat enclosed ground flare beroperasi tergantung pada saat pemilihan awal.
7/22/2019 BAB III_REV
10/16
45
Ketika salah satu blower beroperasi kemudian selektor blower diubah maka
blower yang sedang berjalan akan berhenti dan blower yang satunya akan hidup.
Untuk proses penyalaan blower, blower yang akan dijalankan harus dipilih
terlebih dahaulu apakah blower1 atau 2, kemudian tombol push buttom blower
start ditekan maka blower akan hidup. Untuk mematikan blower maka tombol
push buttom stopharus ditekan jika tidak ditekan maka blowerakan menyala terus
menerus. Pada Gambar 3.6 adalah gambar program blower yang sedang aktif,
inputpemilihan blower 1-2pada kontrol panel berupa selektor.
Gambar 3.6Inputdan Ouput ProgramBlower
Langkah ke tiga adalah pengecekanselenoid valve. Pengecekanselenoid
valve terdapat dua pilihan tombol yaitu fuelpilot open dan fuelpilot close. Di
dalam sistem pengoperasian enclosed groundflare saat tombol push buttomfuel
pilot open ditekan maka selenoid valve akan terbuka dan terdengar suara tik,
untuk mematikan maka tombol push buttomfuelpilotclose harus ditekan. Pada
Gambar 3.7 menunjukan programinputdan outputpilot.
7/22/2019 BAB III_REV
11/16
46
Gambar 3.7Input dan OutputProgramPilot
Langkah ke empat adalah pengecekan main valve. Pengecekan main
valve dilakukan dengan cara mengoperasikan main valve, pada main valve
terdapat dua tombol push buttom yaitu main valve open dan main valve close.
Pengoperasian dilakukan dengan cara menekan tombol main valve open maka
motorize valve akan terbuka terdengar bunyi krek, bersamaan motorize valve
terbuka blower hidup. Untuk menutup dilakukan dengan cara menekan tombol
push buttommainvalveclose maka motorizevalveakan tertutup dan blowerakan
mati setelah 30 s. Pada Gambar 3.8 menunjukan program untuk mainvalve.
Gambar 3.8 ProgamMainValve
7/22/2019 BAB III_REV
12/16
47
3.3.2 Penyalaan ModeManual
Proses penyalaan enclosed ground flaredinyalakan satu - persatu tidak
dapat bekerja secara otomatis, pengerjaanya dilakukan dengan cara manual
menekan tombol pada kontrol panel. Terdapat 2 (dua) langkah dalam proses
penyalaan enclosed ground flare.
Langkah pertama adalah penyalaan mesin. Sebelum mesin dihidupkan
harus dilakukan pengecekan tekanan gas yang mengalir dari sumber, tekanan
harus sebesar >35 KPa, setelah pengecekan tombolpowerdihidupkan terletak di
kontrol panel dengan memutar selektor ke arah on.
Langkah ke dua adalah pengoperasian Flare. Selektor auto ignition
dalam posisi ondan auto/manualdalam posisi manual. Urutan kerja dimulai dari
proses auto ignition yatiu penyalaan pilot sampai menyala, proses auto ignition
dimulai dari proses purging system yang berjalan selama 30 s, dilanjutkan
dengan membukanyaselenoid valvetempat keluarnyafueldan berjalannya exciter
alat pemantik api. Ketika fuel, udara dan percikan api bertemu maka timbul api
kecil ataupilotonmaka proses autoignitionselesai.
Selanjutnya proses manual dengan tujuan utama untuk menjalankan
flare. Pada saat pilot on, flare siap beroperasi dengan cara tombol main valve
ditekan yang dilakukan oleh operator.
Hal ini mengakibatkan motorize valve terbuka dan blower hidup maka
suplaifueldan udara lebih besar sehingga nyala pilotjuga menjadi besar kondisi
ini disebutflare in operationberarti proses penyalaan sudah berakhir danflareini
7/22/2019 BAB III_REV
13/16
48
akan menyala terus sesuai kehendak dari pengelola. Gambar 3.9 menunjukan
program manualketika sedang berjalan.
Gambar 3.9 ProgramManual
3.3.3 Penyalaan ModeOtomatis
Penyalaan mode otomatis yaitu untuk membuka dan menutup valve
dikerjakan secara otomatis berdasarkan tekanan yang terbaca pada pressure
transmiter. Terdapat 2 (dua) langkah dalam penyalaan enclosed ground flare
dengan modeotomatis.
Langkah pertama adalah penyalaan mesin. Sebelum mesin dihidupkan
harus dilakukan pengecekan tekanan gas yang mengalir dari sumber, tekanan
harus sebesar >35 KPa, setelah pengecekan tombolpowerdihidupkan terletak di
kontrol panel dengan memutar selektor ke arah on.
7/22/2019 BAB III_REV
14/16
49
Langkah ke dua adalah pengoprasianflare. Selektor auto/manualdiputar
pada mode auto dan selektor auto ignition pada mode on. Urutan kerja dimulai
dari proses auto ignition yatiu penyalaan pilot sampai menyala atau pilot on,
mesin akan bekerja secara otomatis dengan urutan blower hidup selama 30 s
kemudian mati (prosespurging system).
Setelah ituselenoid valveterbuka dan aliran gas mengalir ke dalam pipa
yang menuju ke selenoid valve, bersamaan dengan itu exciteratau alat pemantik
api berkerja, hal ini mengakibatkanfuel, udara dan percikan api bertemu sehingga
timbul api kecil pada pilot atau pilot on, jika proses pembakaran pada pilot on
berhasil ditandai dengan indikasi nyala lampu pilot on (proses auto ignition
selesai).
Selanjutnya proses auto, motorize valve terbuka dan blower hidup
berdasarkan perintah PLC yang didapat dari pelaralatan pendeteksi api atau UV
flame detector, hal ini mengakibatkan api dalam flare bertambah besar sehingga
flaredalam keadaan beroperasi atau flare in operation. Gambar 3.10 dan Gambar
3.11 menunjukan tampilan output dan input dari program FBD.
Gambar 3.10 Tampilan Output FBD Mode Otomatis
7/22/2019 BAB III_REV
15/16
50
Gambar 3.11 TampilanInput FBD Mode Otomatis
3.3.4 Sistem Shut Down
Sistem akan mati secara otomatis jika tekanan gas mengalami penurunan
sampai 35 KPa ditandai dengan nyala lampu press main gas high pada
kondisi itupilot selenoid valvedan main valveterbuka, ketika tekanan menglami
penurunan diantara >25 KPa dan
7/22/2019 BAB III_REV
16/16
51
auto ignitionmenjadi off dan auto/manual pada mode manual kemudian menutup
masing-masing valve dengan cara menekan tombol main valve closedanfuel pilot
close.
Top Related