BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1.
PEMBUATAN AMONIAK
II.1.1. Unsur Pembentuk Amoniak Amoniak diperoleh dari hasil reaksi antara unsur Nitrogen (N2) dan Hidrogen (H2) dengan perbandingan Nitrogen : Hidrogen sebesar 1 : 3. Sumber Hidrogen diperoleh dari demineralized water yang dipanaskan menjadi uap proses (steam) dan hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Sumber Nitrogen diperoleh langsung dari udara luar/atmosfer. Untuk proses pembuatan amoniak ini juga diperlukan gas CO2 yang diperoleh dari gas alam. Reaksi proses adalah sebagai berikut : 0,88 CH4 + 1,26 udara + 1,24 H20
N2 + 3 H2
0,88 CO2 + N2 + 3 H2 2 NH3
Pembuatan gas proses dan pemurnian biasanya terjadi pada tekanan 25-35 bar, sedangkan proses pembuatan amoniak biasanya dilakukan pada tekanan 100-250 bar.
II.1.2. Unit-Unit pada Proses Pembuatan Amoniak Unit-unit proses di pabrik amoniak yang berperan dalam pembuatan amoniak adalah sebagai berikut : 1.
Seksi Desulfurisasi Seksi ini bertujuan untuk memisahkan sulfur dari unsur-unsur pembentuk ammonia. Gas alam umumnya mengandung sampai dengan 5 mg S/Nm3 dalam bentuk senyawa sulfur. Gas alam dipanaskan sampai mencapai suhu 350-400oC di bagian proses konveksi primary reformer, kemudian ditampung dalam wadah desulfurisasi dimana senyawa sulfur dihidrogenisasi menjadi H2S. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : R-SH + H2
H2S + RH
H2S + ZnO
ZnS + H2O
Dengan cara ini, sulfur dihilangkan hingga kurang dari 0,1 ppm S di dalam gas alam, sementara sulfida seng hasil reaksi tetap tinggal di bagian penyerapan. 2.
Seksi Reforming Seksi reforming terbagi menjadi dua bagian yaitu : a.
Primary Reformer Seksi Primary reformer dapat dinyatakan sebagai pusat dari
sebuah pabrik amoniak, dengan tugas mereaksikan gas hidrokarbon yang sudah dibersihkan dari kandungan sulfur dengan uap panas dan udara sehingga menjadi gas proses. Primary reformer terdiri dari pipa-pipa high-nickel chromium alloy dalam jumlah besar yang diisi dengan katalis pembentuk yang mengandung nikel. Reaksi keseluruhannya sangat endothermis dan dibutuhkan panas tambahan untuk menaikkan temperatur hingga mencapai 780-830oC pada keluaran reformer. Komposisi gas yang meninggalkan primary reformer dapat dituliskan sebagai berikut : CH4 + H2O
↔
CO + 3 H2
ΔH0298 = 206 kJ/mol
CO + H2O
↔
CO2 + H2
ΔH0298 = -41 kJ/mol
Panas yang diperlukan untuk proses pada primary reformer disediakan oleh gas alam yang terbakar, atau oleh bahan bakar pada burner yang berada di luar pipa-pipa primary reformer. Meskipun setelah menyediakan panas yang dibutuhkan untuk proses pembentukan, gas buangan dari burner mempunyai temperatur lebih dari 900oC. Panas buangan (waste heat) dari gas buang tersebut kemudian digunakan di bagian konveksi reformer untuk berbagai proses dan pekerjaan sistem uap. Gas buang yang meninggalkan seksi konveksi reformer dengan temperature sekitar 100-200oC merupakan pembuangan utama dari pabrik. Buangan ini terutama mengandung CO2 dan NOx, dengan sejumlah kecil SO2 dan CO. Seksi primary reformer terdiri dari tiga sistem utama, yaitu sistem kontrol kapasitas, sistem kontrol firing burner dan sistem kontrol udara pembakaran.
Sistem kontrol kapasitas berfungsi mengendalikan kapasitas gas alam, uap, nitrogen dan hidrogen yang masuk ke reformer. Sistem kontrol firing burner berfungsi mengendalikan kapasitas gas bakar yang masuk ke burner, yang antara lain berupa gas alam, MDEA flash gas, dan mixed gas. Sistem kontrol udara pembakaran berfungsi mengendalikan kapasitas udara pembakaran yang masuk ke tungku pembakaran dan gas buang yang keluar dari tungku pembakaran. b.
SecondaryRreformer Hanya sebesar 30-40% dari gas hidrokarbon terbentuk di dalam
primary reformer dikarenakan keseimbangan kimia kondisi operasi aktual. Untuk meningkatkan reaksi, temperatur yang ada harus dinaikkan. Ini dilakukan pada secondary reformer dengan pembakaran internal sebagian gas dengan udara proses. Proses ini juga menghasilkan nitrogen yang dibutuhkan untuk sintesis gas akhir. Udara proses dikompresi dan dipanaskan lebih lanjut di bagian konveksi primary reformer hingga sekitar 600oC. Gas proses kemudian dicampur dengan udara di burner. Temperatur keluaran reformer sekitar 1000oC, dan hingga 99% dari masukan gas hidrokarbon ke primary reformer direaksikan, menyisakan residu dengan kandungan methane sebesar 0,2-0,3%. 3.
Seksi Gas Purification Bagian ini berfungsi untuk memurnikan gas. Seksi ini terdiri dari tiga bagian yaitu : a.
Seksi Shift Converter/CO Conversion Gas proses dari secondary reformer mengandung 12-15% CO
dan sebagian besar dari CO tersebut dikonversikan menurut reaksi : CO + H2O
↔
CO2 + H2
ΔH0298 = -41 kJ/mol
Pada proses konversi High Temperature Shift (HTS), kandungan CO akan dikurangi. Gas dari HTS kemudian didinginkan dilewatkan ke konverter Low Temperature Shift (LTS). Gas dengan residu yang memiliki kandungan CO rendah sangat penting untuk efisiensi proses.
b.
Seksi CO2 Removal Gas proses dari konverter LTS kemudian didinginkan sebelum
memasuki sistem CO2 removal. Kondensat ini umumnya mengandung 1500-2000 ppm amoniak dan 800-1200 ppm methanol dan akan didaur ulang. c.
Seksi Methanator Sejumlah kecil CO dan CO2 yang tesisa dalam gas merupakan
racun terhadap katalis sintesis amoniak dan harus dihilangkan dengan mengubahnya ke CH4. CO + 3 H2
CH4 + H2O
CO2 + 4 H2
CH4 + 2 H2O
Reaksi tersebut terjadi pada sekitar 300oC. Metana merupakan gas sampingan dari reaksi sintesis, tetapi kandungan air harus dihilangkan sebelum mencapai konverter. Ini dilakukan dengan pendinginan dan penyerapan amoniak dalam ammonia synthesis loop. 4.
Seksi Ammonia Synthesis Loop Bagian ini merupakan tahap akhir pembuatan amoniak. Pada bagian ini, N2 direaksikan dengan H2 untuk menghasilkan NH3. Sintesis amoniak terjadi pada katalis besi pada tekanan 100-250 bar dan temperatur 350-550oC. Proses yang terjadi adalah sebagai berikut : N2 + 3 H2
↔
2 NH3
ΔH0298 = -46 kJ/mol NH3
Hanya sebesar 20-30% unsur-unsur yang bereaksi per siklus di konverter
dikarenakan
kondisi
kesetimbangan.
Amoniak
yang
terbentuk dipisahkan dengan pendinginan atau kondensasi, dan gas yang bereaksi digantikan dengan gas sintesis baru, sehingga mempertahankan tekanan siklus.
Berikut adalah diagram blok proses pembuatan amoniak : Gas alam
Uap air
Desulphurization
Primary reformer
Secondary Reformer
Udara
H2 Shift Converter
CO2 Removal
Methanation
Ammonia Synthesis Loop
Amoniak
Gambar II.1.
II.2.
CO2
Diagram Blok Pembuatan Amoniak
SISTEM KONTROL PROSES Beberapa sistem kontrol proses yang digunakan di Pabrik Pupuk Kaltim antara
lain adalah sistem single feedback control, feed forward control (hand control), cascade control, process variable compensation, selector control, split range control, ratio control, dan bias control.
II.2.1 Single Feedback Control Single Feedback Control (Sistem Kontrol Umpan Balik Tunggal) adalah sistem kontrol loop tertutup dengan umpan balik tunggal.
Diagram blok sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut :
Set Variable
Kontroler
Manipulated Variable
Transmitter
Gambar II.2
Process Variable Aktuator
Plant
Sensor
Diagram blok single feedback control
II.2.2 Hand Control / Feed Forward Control (Manual Loader) Hand Control adalah sistem kontrol loop terbuka. Nilai dari manipulated variable diubah langsung oleh operator. Diagram blok sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut :
Manipulated Variable
Process Variable Aktuator
Gambar II.3
Plant
Diagram blok feed forward control
II.2.3 Cascade Control Cascade kontrol adalah sistem kontrol yang memiliki dua kontroler umpan balik dimana keluaran dari kontroler master mengubah set point dari kontroler slave. Diagram blok sistem ini dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar II.4
Diagram blok cascade control
Tujuan sistem kontrol ini antara lain : 1.
menghilangkan pengaruh disturbance (gangguan)
2.
memperbaiki kinerja dinamis kontrol loop
II.2.4 Computed Variable Control / Process Variable Compensation Sistem kontrol ini menggunakan pengukuran variabel untuk mengontrol variabel tersebut. Diagram blok dari process variable compensation dapat dilihat sebagai berikut :
Set Variable
Manipulated Variable
Kontroler
Y1
Process Variable Aktuator
Plant
Transmitter
Sensor
X1 Blok Kalkulasi
X3
X2
input kompensasi 2 input kompensasi 1
Gambar II.5
Diagram blok process variable compensation
II.2.5 Selector Control Selector control adalah sistem kontrol multivariabel dimana manipulated variable ditentukan oleh salah satu dari sejumlah proses/controlled variable. Pemilihan controlled variabel disesuaikan dengan kebutuhan proses, misalnya high selector, low selector, dsb. Sistem ini banyak digunakan dalam menangani masalah keamanan. Diagram blok selector control dapat dilihat sebagai berikut :
Set Variable
Kontroler
Manipulated Variable
Y1
Process Variable Aktuator
Plant
Transmitter
Sensor
X1 Blok Kalkulasi input 1 X2
input 2
Gambar II.6
Diagram blok selector control
Y1 X1 jika X1 X2
dengan :
Y1 X2 jika X2 X1
II.2.6 Split Range Control Split Range Control adalah suatu sistem kontrol dimana kontrolernya memiliki beberapa keluaran yang menuju beberapa aktuator dengan rentang nilai manipulated variable yang berbeda. Tujuannya adalah untuk membagi kapasitas/beban pengontrolan ke beberapa aktuator. Contoh diagram blok sistem kontrol ini dapat dilihat sebagai berikut : Set Variable
Kontroler
Manipulated Variable
Aktuator
0 - 52,5 % to 0 - 100 % valve opening
Process Variable Plant
Aktuator 47,5 - 100 % to 0 - 100 % valve opening
Transmitter
Gambar II.7
Sensor
Diagram blok split range control
Pada contoh, aktuator/valve pertama membuka 0–100% untuk manipulated variable antara 0–52,5%. Untuk rentang manipulated variable 52,5–100% valve tetap terbuka 100%. Aktuator/valve kedua membuka 0–100% untuk rentang manipulated variable 47,5–100%. Untuk rentang manipulated variable 0–47,5% valve tetap tertutup (bukaan 0%).
II.2.7 Ratio Control Ratio Control merupakan sistem kontrol yang digunakan untuk menjaga perbandingan dua atau lebih flow rate supaya tetap konstan. Diagram blok dari sistem ini dapat dilihat pada gambar sebagai berikut :
Gambar II.8
Diagram blok ratio control
dengan nilai Y1 =
X1 X2
II.2.8 Bias Control
Bias
control
adalah
sistem
kontrol
dimana
keluaran
dari
blok
kalkulasi/kontroler adalah hasil penjumlahan atau pengurangan input dengan suatu nilai input bias. Diagram blok sistem kontrol ini dapat dilihat pada gambar sebagai berikut :
Set Variable
Kontroler
Y1
Manipulated Variable
Process Variable Aktuator
Plant
Transmitter
Sensor
X1 Blok Kalkulasi
X2 Bias
Gambar II.9
Diagram blok bias control
dengan nilai Y1 = X1 + X2 atau Y1 = X1 – X2.
II.3.
OPERATOR TRAINING SIMULATOR (OTS)
II.3.1 Komponen Penyusun Operator Training Simulator
Operator Training Simulator disusun oleh beberapa bagian penting. Berikut ini merupakan bagian-bagian utama sebuah Operator Training Simulator : a.
Process Model Process Model atau model proses merupakan persamaan
matematik yang menghubungkan besaran-besaran pada operasi pabrik. Besaran-besaran tersebut misalnya tekanan dan temperatur. b.
Control Sistem Emulation Kontrol
Sistem
Emulation
merupakan
emulasi
DCS
(Distributed Control System) yang digunakan pada plant sebenarnya. Fungsi utamanya adalah simulasi dan pengendalian trip logic. c.
Operator Workstation Operator Workstation merupakan tempat dimana operator
menjalankan simulasi pengendalian operasi pabrik. Kondisi yang
dalam pelatihan dapat berupa kondisi pabrik sebenarnya ataupun kondisi yang disiapkan penguji. d.
Instructor Workstation Instructor Workstation merupakan tempat penguji mengawasi
pelatihan operator, sekaligus tempat memasukkan kondisi-kondisi operasi tertentu untuk melihat kemampuan operator. Kondisi yang diberikan dapat bervariasi dari kondisi pabrik normal hingga kondisi trip (kegagalan) pada pabrik. e.
Training Courses Training Courses merupakan modul-modul pelatihan yang
disiapkan untuk proses pelatihan operator.
Blok diagram Operator Training Simulator dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar II.10
Blok Diagram OTS
Beberapa manfaat dari penggunaan simulator antara lain sebagai berikut :
Melatih operator tanpa menggangu operasi pabrik di lapangan
Melatih operator mengoperasikan pabrik secara aman dan mampu mengambil keputusan yang tepat pada berbagai kondisi operasi
Melatih operator mengambil keputusan yang tepat saat terjadi gangguan pada peralatan pabrik
Mengurangi kesalahan akibat human error dan melatih operator pabrik yang belum berpengalaman
Secara tidak langsung membantu dalam perencanaan kondisi optimal pabrik, peningkatan produktivitas, dan perbaikan kualitas produk
II.4.
USER INTERFACE
II.4.1. Pendahuluan mengenai User Interface
Kebanyakan sistem operasi dan perangkat lunak pendukung aplikasi dikembangkan untuk pengguna yang sudah terbiasa melakukan pekerjaan yang rumit dengan komputer. Hal ini tentu sangat menyulitkan bagi pengguna aplikasi komputer tanpa pengetahuan yang cukup jika diminta untuk mengoperasikan aplikasi yang mensyaratkan pengguna berpengalaman. Keinginan mempertemukan antara kebutuhan pengguna komputer untuk aplikasi yang canggih namun sederhana dan tidak merepotkan telah mendorong industri komputer menjadi lebih sensitif terhadap pengembangan dan disain user interface. Disain user interface yang baik dapat menjadi faktor penentu kesuksesan dari penggunaan suatu aplikasi. User interface mengacu kepada perangkat keras dan perangkat lunak yang memfasilitasi komunikasi dan interaksi antara pengguna dan komputer. User interface merupakan cabang dari human-computer interaction (HMI), yang merupakan ilmu yang mempelajari hubungan antara manusia dan teknologi komputer dan pengaruh yang ditimbulkan. Interaksi yang terjadi berupa respon dan termasuk di dalamnya pertukaran gambar, suara, tekanan, dan lainnya. User interface dapat dianggap sebagai permukaan yang dilalui oleh data yang dikirimkan oleh pengguna dan komputer. Aspek fisik dari user interface dapat berupa divais masukan seperti mouse, mikrofon, atau keyboard; dan divais keluaran (tampilan) seperti printer, CRT, atau speaker. Data yang ditampilkan oleh divais keluaran menyediakan pesan interaksi dan petunjuk
untuk
pengguna
(dengan
asumsi
pengguna
tersebut
dapat
menginterpretasikan data yang ditampilkan). Pengguna kemudian merencanakan
suatu respon dan mengambil suatu tindakan. Data kemudian dikirimkan kembali ke komputer melalui interface yang ada, untuk diproses dan ditampilkan lagi.
TASK KNOWLEDGE
Presentation Languange Generate the Display
Interpret the Display Process the Content
INTERACTION
Plan and Take Action
USER
Interpret the User Input
Action Languange
Gambar II.11
SISTEM
APPLICATION PROCESSING
Siklus ini dapat digambarkan sebagai berikut :
Dua Sisi User Interface
Elemen-elemen yang terdapat pada gambar diatas antara lain : Action Language. Action language dari pengguna dapat bervariasi dari
pemilihan menu atau benda, jawaban pertanyaan, pemindahan bagian dari tampilan, atau penulisan perintah. Satu atau lebih divais masukan digunakan untuk menjalankan respon yang diberikan. Knowledge. Knowledge merupakan informasi yang harus diketahui oleh
pengguna untuk dapat berkomunikasi dengan komputer. Informasi tersebut dapat terlebih dahulu diketahui oleh pengguna, atau tertulis pada referensi, atau ditampilkan oleh serangkaian pesan bantuan. User’s Reaction. Pengguna menginterpretasikan tampilan, memproses isinya,
dan merencanakan tindakan. Presentation Language. Presentation language adalah informasi yang
ditampilkan kepada pengguna lewat berbagai divais keluaran. Informasi
tersebut dapat ditampilkan sebagai menu, gambar, suara, atau teks. Dapat juga berupa tampilan statis, dinamis, atau simbolis. Computer. Computer bertugas menginterpretasikan masukan dari pengguna,
menjalankan tugas, dan menghasilkan tampilan yang berupa presentation language. Dialog. Dialog merupakan serangkaian pertukaran data atau interaksi yang
dapat diamati antara manusia dan komputer.
Kualitas interface dari sudut pandang pengguna bergantung dari apa yang dilihat atau dirasakan oleh pengguna, apa yang harus diketahui oleh pengguna untuk mengerti yang disampaikan, dan tindakan apa yang harus diambil oleh pengguna untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Beberapa hal berikut merupakan masalahmasalah yang penting dalam membangun sebuah interface yang berkualitas : Disain layar tampilan Urutan interaksi manusia dan mesin Penggunaan warna Kepadatan informasi Penggunaan simbol Format tampilan informasi Pilihan divais masukan dan keluaran
Selain masalah-masalah di atas, proses disain dari suatu user interface juga dipengaruhi oleh beberapa karakteristik penggunaan misalnya sebagai berikut : Waktu yang diperlukan untuk eksekusi Lama pembelajaran Kemudahan pemanggilan Kemampuan sistem Error akibat pengguna Kualitas bantuan yang disediakan Kemampuan adaptasi terhadap perubahan pada komputer Tingkat konsentrasi yang dibutuhkan pengguna Kelelahan dari penggunaan sistem Standar perintah Kenyamanan yang diperoleh saat menggunakan sistem
II.4.2. Interface Mode
Kombinasi antara presentation dan action language didefinisikan sebagai interface mode atau interactive mode. Interface mode digunakan dalam komunikasi interaktif antara pengguna dan komputer. Pilihan interface mode menentukan bagaimana informasi dimasukkan atau ditampilkan. Pilihan ini juga menentukan kemudahan dalam menggunakan dan mempelajari suatu sistem. Beberapa interface mode yang ada antara lain : Menu Interaction
Pada mode menu interaction pengguna memilih daftar pilihan yang tersedia (menu) untuk dijalankan. Menu tampil dalam urutan tertentu, mulai dari menu utama sampai submenu. Pemilihan menu dilakukan dengan menggunakan divais masukan yang tersedia. Pull-down Menu
Menu pull-down adalah menu yang ditampilkan secara bertumpuk pada layar. Command Language
Pada mode ini, pengguna memasukkan suatu perintah untuk menjalankan suatu fungsi tertentu. Perintah dimasukkan baik dengan mengetikkan teks, tombol tertentu, simbol, atau dengan suara. Questions and Answers
Pada mode ini komputer memulai dengan menanyakan sebuah pertanyaan kepada pengguna. Pengguna dapat menjawab dengan memasukkan frasa atau memilih perintah dari suatu menu. Komputer kemudian menggunakan informasi yang diberikan oleh pengguna untuk menentukan langkah selanjutnya. Urutan tersebut juga dapat dibalik dengan membiarkan pengguna memberikan pertanyaan terlebih dan komputer kemudian memberikan jawabannya. Form Interaction
Pada mode ini, pengguna memasukkan informasi pada lembar pengisian yang disediakan pada tampilan komputer. Bentuk lembar pengisian dapat berupa laporan atau tabel. Natural Language
Pada mode ini, interaksi yang terjadi antara manusia dengan komputer mirip dengan dialog yang terjadi antara manusia dengan manusia. Pertukaran informasi dengan komputer dapat dilakukan dengan menggunakan masukan
dari keyboard atau suara. Keterbatasan dari mode ini adalah kurangnya kemampuan komputer untuk dapat mengerti bahasa yang digunakan manusia. Object Manipulation
Pada mode ini, pengguna diberikan kebebasan untuk memanipulasi objek yang tersedia pada tampilan. Mode ini merupakan mode yang banyak digunakan pada perancangan Graphical User Interface.
II.4.3. Gambar dan Grafik
Tujuan utama dari gambar atau grafik adalah untuk menampilkan informasi kepada pengguna dalam bentuk visual. Grafik dan gambar dapat menjadi salah satu faktor penting dalam penyampaian informasi kepada pengguna, karena grafik dan gambar dapat digunakan untuk memvisualisasikan data, memperlihatkan hubungan, dan merangkum informasi-informasi yang lain. Beberapa tipe grafik pada komputer antara lain : Teks Time-series charts Bar and pie charts Scatter diagrams Maps Layouts Hierarchty charts Sequence charts Motion graphics Desktop publishing
II.5.
GRAPHICAL USER INTERFACE (GUI)
GUI merupakan salah satu bentuk pengembangan dari user interface. Setelah mengalami perkembangan yang pesat, GUI sekarang menjadi salah satu faktor penting dalam mendisain sebuah aplikasi atau sistem operasi. Beberapa definisi mengenai Graphical User Interface (GUI) adalah sebagai berikut : 1. Definisi GUI pada buku “Decision Support Sistem”, karangan E. Turban (1995) : Graphical User Interface (GUI) merupakan sistem interface yang memberikan penggunanya kendali langsung atas objek-objek yang tampak.
Pada GUI, manipulasi informasi dengan mengganti baris-baris perintah pada source code dipermudah oleh aksi pengguna dan tampilan pada objek GUI. Pengguna hanya perlu menunjuk atau mengarahkan pada tampilan visual untuk berinteraksi dengan komputer. 2. Definisi GUI oleh ATIS Committee T1A1 : Sebuah keadaan atau program pada komputer yang menampilkan atau memfasilitasi tampilan pilihan yang terdapat pada layar, biasanya dalam bentuk ikon (simbol gambar) atau menu (daftar karakter alfanumerik) sebagai sarana yang dapat digunakan oleh pengguna komputer untuk memberikan perintah. Pilihan dipilih dengan menggunakan perangkat keras (misalnya mouse atau keyboard) yang kemudian menggerakkan kursor ke atas ikon atau menu yang dipilih. Aplikasi yang direpresentasikan oleh ikon atau menu tersebut kemudian dapat dipilih. 3. Definisi GUI oleh WordNet 2.0 : Sebuah user interface yang berdasarkan bukan pada teks, tetapi pada tampilan grafis (ikon dan gambar); menggunakan mouse dan keyboard sebagai divais masukan. 4. Definisi GUI oleh The NEW OXFORD Dictionary of ENGLISH : Sebuah
metode
visual
untuk
berinteraksi
dengan
komputer
menggunakan komponen seperti jendela, ikon dan menu, digunakan oleh kebanyakan sistem operasi modern.
Pada tahun 1990, perusahaan bernama Temple, Barker, and Stone, Inc. melakukan studi perbandingan antara user interface berbasis karakter (CUI) dan user interface berbasis GUI. Eksperimen tersebut dilakukan antara pengguna yang sudah berpengalaman dan pengguna pemula, dengan membagi mereka menjadi pengguna yang bekerja dengan GUI dan yang bekerja dengan CUI. Dari tujuh atribut performansi yang diperiksa, diperoleh hasil sebagai berikut : Tabel II.1 Perbandingan antara GUI dan CUI
Atribut performansi
Pengguna
Pengguna
Pemula
Berpengalaman
Kerja yang lebih cepat
GUI+
GUI+
Kualitas kerja yang lebih baik
GUI
GUI+
Produktivitas yang lebih tinggi
GUI+
GUI+
Tingkat frustasi yang lebih rendah
GUI+
GUI
Tingkat kelelahan yang lebih rendah
GUI
GUI+
Pengajaran diri sendiri yang lebih baik
Sama saja
GUI
Pembelajaran yang lebih baik
GUI
Tidak diteliti
Berdasarkan hasil statistik, nilai “GUI+” menunjukkan keunggulan GUI yang sangat jauh dibandingkan CUI, sedangkan nilai “GUI” menunjukkan keunggulan GUI terhadap CUI. Jadi dapat dilihat bahwa GUI memberikan hasil yang jauh lebih baik dibandingkan dengan user interface yang hanya mengandalkan karakter.
II.5.1 Representasi GUI
Komponen penyusun GUI dapat dijelaskan dalam representasi GUI. Representasi suatu GUI merupakan penjelasan terhadap hal-hal yang menyusun atau berkaitan dengan suatu GUI. Representasi GUI dibagi ke dalam enam bagian besar, yaitu object and properties, event, component, event-flow graph, integration tree, dan event classification. A.
Objects and Properties GUI merupakan kumpulan dari sejumlah objek dengan karakteristik
(property) tertentu. Contoh dari objek antara lain label, tulisan, tombol, gambar, dan lain-lain. Karakteristik merupakan ciri yang membedakan objek yang satu dengan yang lain. Contoh karakteristik antara lain warna, warna latar, jenis huruf, judul, dan lain-lain. Dari kumpulan objek dan karakteristik pada GUI, dapat dilihat state GUI tersebut pada saat tertentu. State pada GUI selalu berubah-ubah, sehingga pada GUI dapat terdapat beberapa state yang bisa dicapai apabila suatu keadaan sedang berlangsung. State seperti ini disebut reachable state. B.
Event Event merupakan fungsi dari suatu state ke state yang lain. Dua event
atau lebih pada GUI dapat digabungkan sehingga diperoleh apa yang disebut event sequence. Event sequence sendiri terbagi menjadi dua, yaitu legal event sequence dan illegal event sequence. Legal event sequence merupakan keadaan dimana suatu event dapat segera dilakukan setelah event yang lain
selesai dilakukan. Sedangkan illegal event sequence merupakan keadaan dimana suatu event tidak dapat dilakukan pada saat suatu event lain selesai dilakukan. C.
Components GUI terdiri dari modal jendela dan modeles jendela dan secara hierarki
menyusun tampilan utama sebuah GUI. Jendela modal merupakan jendela yang setelah tampil akan membatasi fokus interaksi event yang dapat dilakukan pada GUI. Sedangkan jendela modeles merupakan jendela yang setelah tampil tidak membatasi interaksi event yang ada pada GUI. Kumpulan event yang terjadi di dalam sebuah jendela modal kemudian membentuk komponen dari sebuah GUI. D.
Event-flow Graph Komponen GUI dapat direpresentasikan dalam bentuk flow graph.
Event-flow graph merupakan gambaran dari semua interaksi yang mungkin dari event-event yang ada pada suatu komponen. E.
Integration Tree Diagram integrasi (integration tree) merupakan diagram yang
menggambarkan interaksi antara komponen pada GUI. F.
Event Classification Event classification dikelompokan menjadi beberapa bagian sebagai
berikut : F.1
Restricted-focus event. Event ini akan menyebabkan jendela modal ditampilkan.
F.2
Unrestricted-focus event. Event ini akan menyebabkan jendela modeles ditampilkan.
F.3
Termination event. Event ini akan menutup jendela modal yang tampil.
GUI juga memiliki beberapa event yang tidak berfungsi menampilkan atau menutup jendela yang ada, tetapi berfungsi untuk membuat beberapa pilihan event lain tersedia. Event tersebut umumnya digunakan untuk mengaktifkan menu yang mengandung beberapa event lain.
F.4
Menu-open event Event ini digunakan untuk menampilkan menu. Perbedaan
menu-open event dengan restricted-focus event adalah bahwa restricted-focus event masih harus ditutup setelah selesai. F.5
Sistem-interaction event Event ini digunakan untuk berhubungan dengan perangkat
lunak yang mendasari GUI untuk melaksanakan suatu tindakan.
Components
Events
Even-flow Graphs
REPRESENTASI GUI Integration Trees
Objects and Properties
Gambar II.12
II.6.
Komponen-komponen Representasi GUI
PERANGKAT LUNAK HMI UNTUK LANDASAN GUI
Pembuatan GUI untuk OTS dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak HMI yang terdapat di pasaran. Terdapat beberapa perangkat lunak yang menjanjikan untuk dijadikan sebagai landasan GUI. Perangkat lunak-perangkat lunak tersebut antara lain InTouch dari Wonderware, AspicMP, dan Aspic3.30 dari Kontron.
II.6.1 Perbandingan Perangkat Lunak HMI di Pasaran
Berikut ini merupakan perbandingan dari beberapa perangkat lunak HMI yang terdapat di pasaran. Komponen pembanding yang akan digunakan untuk membandingkan antara lain : deskripsi umum, spesifikasi minimum perangkat keras, pembuatan GUI, library perangkat lunak, kemampuan scripting, user access, koneksi sebagai client, koneksi sebagai server, koneksi ke database dan stabilitas.
1.
Perangkat Lunak InTouch® HMI dari Wonderware Deskripsi umum : Wonderware InTouch merupakan sebuah perangkat lunak humanmachine interface (HMI) yang berbasis “stand-alone” Spesifikasi minimum perangkat keras : Processor > 1,2 GHz; Memori 512 MB; Ruang hard disk 2 GB; OS Microsoft Windows 2000 atau lebih tinggi. Pembuatan GUI : GUI dibuat dalam sebuah project, yang kemudian dapat dikembangkan sendiri sesuai dengan tampilan yang diinginkan. Komponen-komponen dasar untuk GUI disediakan dalam bentuk-bentuk dan warna dasar. Library perangkat lunak : Library pada Wonderware InTouch dapat digunakan untuk membuat simbol-simbol sederhana yang sering ditemui. Objek yang tersedia pada library dapat ditambahkan sendiri sesuai kebutuhan. Kemampuan scripting : Scripting
pada
Wonderware
InTouch
menggunakan
bahasa
pemrograman yang hanya dapat digunakan pada InTouch. Meskipun demikian scripting tersebut sudah mendukung operasi matematis. User access : GUI yang dibuat dengan perangkat lunak Wonderware InTouch dapat mendukung user access untuk GUI. Koneksi sebagai client : Dapat bertindak sebagai klien dengan menggunakan komunikasi OPC atau DDE. Koneksi sebagai server : Tidak dapat mendukung peran sebagai Server. Koneksi ke database : Koneksi dari GUI ke database dapat dilakukan dengan menggunakan komunikasi ODBC. Stabilitas : Aplikasi yang dikembangkan dengan perangkat lunak Wonderware InTouch sangat stabil.
2.
Perangkat Lunak HMI AspicMP dari Kontron Deskripsi umum : AspicMP merupakan sebuah perangkat lunak HMI yang berbasis “client-server” Spesifikasi minimum perangkat keras : Processor > 600 MHz; Memori 128 MB; Ruang hard disk 15 MB; OS Microsoft Windows 98 atau lebih tinggi. Pembuatan GUI : GUI dibuat dalam sebuah editor, yang kemudian dapat dikembangkan sendiri sesuai dengan tampilan yang diinginkan. Komponen-komponen dasar untuk GUI disediakan dalam bentuk-bentuk dan warna dasar. Library perangkat lunak : Library pada AspicMP dapat digunakan untuk membuat simbol-simbol sederhana yang sering ditemui. Objek yang tersedia pada library dapat ditambahkan sesuai kebutuhan. Kemampuan scripting : Scripting pada AspicMP menggunakan bahasa pemrograman sendiri yang disebut Internal Scripting Language (ISL). Meskipun demikian, syntax yang digunakan mirip dengan bahasa pemrograman C. Selain itu bahasa pemrograman ini juga mendukung semua fungsi yang terdapat pada bahasa C. User access : GUI yang dibuat dengan perangkat lunak AspicMP dapat mendukung user access untuk GUI. Koneksi sebagai client : Merupakan perangkat lunak yang bersifat “client-server” sehingga dapat bersifat sebagai client. Koneksi sebagai server : Merupakan perangkat lunak yang bersifat “client-server” sehingga dapat bersifat sebagai server. Koneksi ke database : Koneksi ke database dapat dilakukan setelah menggunakan perantara HDA ODBC Server.
Stabilitas : Kurang stabil jika digunakan sebagai server, namun secara keseluruhan GUI yang dikembangkan dengan AspicMP stabil.
3.
Perangkat Lunak HMI Aspic3.30 dari Kontron Deskripsi umum : Aspic3.30 merupakan sebuah perangkat lunak (HMI) yang berbasis “stand-alone” Spesifikasi minimum perangkat keras : Processor > 600 MHz; Memori 128 MB; Ruang hard disk 25 MB; OS Microsoft Windows 98 atau lebih tinggi. Pembuatan GUI : GUI dibuat dalam sebuah project, yang kemudian dapat dikembangkan sendiri sesuai dengan tampilan yang diinginkan. Komponen-komponen dasar untuk GUI disediakan dalam bentuk-bentuk dan warna dasar. Library perangkat lunak : Library pada Aspic3.30 dapat digunakan untuk membuat simbolsimbol sederhana yang sering ditemui. Objek yang tersedia pada library dapat ditambahkan sesuai kebutuhan. Kemampuan scripting : Scripting pada Aspic3.30 menggunakan modul yang disebut MathEditor. Syntax yang digunakan dalam MathEditor mirip dengan syntax pada bahasa pemrograman C. MathEditor juga mendukung semua fungsi yang terdapat pada bahasa C. User access : GUI yang dibuat dengan perangkat lunak Aspic3.30 memiliki user access yang terbatas. Koneksi sebagai client : Dapat bertindak sebagai klien dengan menggunakan komunikasi OPC atau DDE. Koneksi sebagai server : Dapat berfungsi sebagai server, meski dengan fitur yang terbatas. Koneksi ke database :
Koneksi dari GUI ke database dapat dilakukan dengan menggunakan komunikasi ODBC. Stabilitas : Terdapat beberapa masalah pada pengembangan, namun secara keseluruhan stabil.
4.
Perangkat Lunak HMI Advantech Studio dari Advantech Deskripsi umum : Advantech Studio merupakan sebuah perangkat lunak HMI yang bertujuan sebagai server. Spesifikasi minimum perangkat keras : OS Microsoft Windows > 2000; memori 512 Mhz; hard disk 100 MB. Pembuatan GUI : GUI dibuat dengan menggunakan project manager. Library perangkat lunak : Library pada Advantech Studio dapat digunakan untuk membuat objek-objek dinamis berdasarkan objek yang tersimpan di dalamnya. Kemampuan scripting : Scripting pada Advantech Studio menggunakan bahasa pemrograman sendiri dengan fungsi-fungsi standar yang sudah terintegrasi. User access : Tidak mensupport user access Koneksi sebagai client : Tidak mensupport koneksi sebagai klien. Koneksi sebagai server : Dapat berfungsi sebagai server dengan koneksi langsung ke OPC. Koneksi ke database : Mendukung koneksi ke database meskipun dengan jumlah variabel yang terbatas. Stabilitas : GUI termasuk stabil.
5.
Perangkat Lunak HMI Web-Factory Deskripsi umum : Web-Factory merupakan sebuah perangkat lunak HMI yang berbasis “client-server” lewat komunikasi internet. Spesifikasi minimum perangkat keras : Processor > 2 GHz; OS Microsoft Windows > 98; memori 512 Mhz; hard disk 4 GB; modem 56 Kbps. Pembuatan GUI : GUI dibuat dari sebuah diagram skematik yang terpisah. Library perangkat lunak : Tidak mensupport library. Kemampuan scripting : Tidak mendukung scripting. User access : Tidak mensupport user access. Koneksi sebagai client : Dapat berfungsi sebagai klien dan monitor (modul yang berfungsi hanya untuk mengawasi). Koneksi sebagai server : Dapat berfungsi sebagai server. Koneksi ke database : Mendukung koneksi ke database melalui internet. Stabilitas : GUI termasuk stabil.
6.
Perangkat Lunak HMI DAQFactory dari AzeoTech, Inc. Deskripsi umum : DAQFactory merupakan sebuah perangkat lunak HMI yang berbasis “stand-alone”. Spesifikasi minimum perangkat keras : OS Microsoft Windows > 2000 Pro; hard disk 30 MB; resolusi tampilan > 800x600 dpi. Pembuatan GUI :
GUI dibuat dalam sebuah project yang terpisah yang dapat dilakukan secara real-time. Library perangkat lunak : Library pada DAQFactory terdiri dari simbol-simbol yang sering ditemukan pada pabrik dan tidak dapat ditambahkan. Kemampuan scripting : Scripting pada DAQFactory menggunakan bahasa pemrograman sendiri dengan fasilitas untuk melakukan multitasking. User access : Tidak mensupport user access. Koneksi sebagai client : Dapat berfungsi sebagai klien. Koneksi sebagai server : Tidak mendukung fungsi sebagai server. Koneksi ke database : Mendukung koneksi ke ODBC database. Stabilitas : GUI termasuk stabil.
Berdasarkan perbandingan beberapa perangkat lunak di atas, dipilih perangkat lunak AspicMP sebagai perangkat lunak landasan untuk pengembangan GUI untuk OTS. Alasan pemilihan perangkat lunak tersebut antara lain : 1. AspicMP membutuhkan spesifikasi minimum yang lebih sedikit dari perangkat lunak lainnya, meringankan kerja komputer yang digunakan. 2. AspicMP merupakan perangkat lunak yang bersifat “client-server” yang lebih cocok digunakan sebagai platform untuk GUI pada OTS. 3. Scripting yang digunakan pada AspicMP menyerupai bahasa C yang sudah sering digunakan, sehingga pengembangan GUI dapat lebih baik. 4. Library yang dapat dikembangkan sendiri untuk penggunaan selanjutnya. 5. User access untuk GUI dengan AspicMp dapat diatur secara spesifik. 6. Editor yang lebih mudah digunakan.
