Oleh : Rahman NRP : 2406 100 081 Pembimbing I:
Pembimbing II:
Imam Abadi ST, MT. NIP. 19761006 199903 1002
Ir. M.Ilyas H. S. NIP. 19490919 197903 1002
Jurusan Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Latar Belakang Sering ditemukan beberapa masalah yang timbul saat dilakukan pengukuran variabel proses yaitu munculnya error antara nilai sebenarnya dengan nilai terukur.
Teknik rekonsiliasi data adalah salah satu teknik yang berfungsi untuk mengestimasi nilai terukur yang sebenarnya dengan mereduksi error yg terjadi. Logika fuzzy merupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk rekonsiliasi data.
Permasalahan
Bagaimana memperbaiki akurasi dan konsistensi data hasil pengukuran pada heat exchanger dengan metode rekonsiliasi data tipe bilinier steady state berbasis logika fuzzy. Bagaimana mendeteksi dan mengeliminasi gross error dari data hasil pengukuran.
Tujuan Penelitian Memperbaiki akurasi dan konsistensi data hasil pengukuran pada heat exchanger dengan metode rekonsiliasi data tipe bilinier steady state berbasis logika fuzzy. Mendeteksi dan mengeliminasi gross error dari data hasil pengukuran.
Batasan Masalah Pengambilan data dilakukan pada saat heat exchanger dalam keadaan Normal Operation. Teknik rekonsiliasi data dilakukan menggunakan metode berbasis fuzzy logic.
dengan
Variabel yang diukur ialah flow dan temperature Laju aliran massa dianggap tetap.
Teori Penunjang Heat Exchanger Heat Exchanger merupakan peralatan yang digunakan untuk perpindahan panas antara dua atau lebih fluida. Banyak jenis heat exchanger yang dibuat dan digunakan dalam pusat pembangkit tenaga, unit pendingin, unit pengkondisi udara, proses di industri, system turbin gas, dll. Shell and Tube Heat Exchanger adalah jenis Heat Exchanger yang paling umum dipergunakan pada proses Revinary, Oil and Gas dan Petrochemical. Shell dan Tube ini terdiri dari serangkaian tabung. Satu set ini tabung berisi cairan yang baik harus dipanaskan atau didinginkan. Kedua cairan berjalan melalui tabung yang sedang hangat atau didinginkan agar dapat menyediakan panas atau menyerap panas yang diperlukan.
Salah Satu Variasi Shell & Tube
Teori Penunjang Rekonsiliasi Data
Teknik rekonsiliasi data merupakan teknik yang dikembangkan untuk meningkatkan keakurasian data pengukuran dengan cara mereduksi efek random error di data tersebut. Teknik rekonsiliasi data menggunakan suatu konstrain model proses (seperti hukum kesetimbangan massa dan energi), sehingga estimasi suatu variabel proses yang tak terukur juga dapat terpenuhi dengan adanya konstrain model tersebut.
Faktor Penting dalam Logika Fuzzy Himpunan Fuzzy Memberikan kerangka untuk menyatakan ekspresi pada suatu pendekatan. Himpunan Crisp dapat dinyatakan sebagai nilai yang sebenarnya untuk menyatakan konsep relatif seperti kecepatan dan posisi.
Struktur Dasar Logika Fuzzy
Fuzzifikasi Basis Pengetahuan Logika Pengambil Keputusan Defuzzifikasi
Metodologi Penelitian
Model State Plant Heat Exchanger
Flow & temperatur terukur
B1 =
Flow tak terukur & temperatur terukur
B2 =
Flow & temperatur tak terukur
B3 =
Model konstrain prosesnya dapat ditulis :
=0
Persamaan Uji-T T =
df =
Hasil beberapa Uji-T
Redundansi Setelah keadaan steady state terpenuhi, maka langkah selanjutnya dapat dilakukan rekonsiliasi, namun variabel dapat direkonsiliasi dengan bagus apabila variabel tersebut banyak yang redundant . Berikut hasil perhitungan dengan menggunakan software matlab didapatkan :
Ga =
Hasil Pengukuran vs Hasil Rekonsiliasi Untuk Variabel Temperatur Dengan Metode Logika Fuzzy Pada Beban Minimum (110 MW): Variabel
Pengukuran
Rekonsiliasi
Standar deviasi
Mean (Celcius)
Standar deviasi
Mean (Celcius)
TS 3
0.511532
111.677
0.053991
111.7195
TS 5
0.560386
126.6724
0.074308
127.7597
TS 7
0.587388
150.8443
0.051028
150.5634
TS 9
0.490603
177.3132
0.039021
177.2054
TS 11
0.472967
206.5678
0.141492
207.1447
Hasil Pengukuran vs Hasil Rekonsiliasi Untuk Variabel Temperatur Dengan Metode Konvensional Pada Beban Minimum (110 MW) : Variabel
Pengukuran
Rekonsiliasi
Standar deviasi
Mean (Celcius)
Standar deviasi
Mean (Celcius)
TS 3
0.511532
111.677
0.511532
111.677
TS 5
0.560386
126.6724
0.560386
126.6724
TS 7
0.587388
150.8443
0.587388
150.8443
TS 9
0.490603
177.3132
0.490603
177.3132
TS 11
0.472967
206.5678
0.472967
206.5678
Hasil Pengukuran vs Hasil Rekonsiliasi Untuk Variabel Flow Dengan Metode Logika Fuzzy Pada Beban Minimum (110 MW) : Variabel
Pengukuran
Rekonsiliasi
Standar deviasi
Mean (Ton/hr)
Standar deviasi
Mean (Ton/hr)
FS 5
1.831682
251.7948
0.878015
255.0979
FS 7
4.696273
349.9398
3.240939
351.7766
FS 11
4.524803
345.3609
1.24913
347.2902
Hasil Pengukuran vs Hasil Rekonsiliasi Untuk Variabel Flow Dengan Metode Konvensional Pada Beban Minimum (110 MW): Variabel
Pengukuran
Rekonsiliasi
Standar deviasi
Mean (Ton/hr)
Standar deviasi
Mean (Ton/hr)
FS 5
1.831682
251.7948
1.831682
251.7993
FS 7
4.696273
349.9398
4.696273
349.6938
FS 11
4.524803
345.3609
4.524803
345.5893
Deteksi Gross Error : Deteksi Gross Error Pada Kondisi 1 : 0.4570 r 6.5422
Didapatkan nilai γ = 4,1123
17.5058 5.6574 V 5.6574 12.7428
Deteksi Gross Error Pada Kondisi 2 : 0.8049 r 6.7082
13.8832 7.3319 V 7.3319 7.7070
Didapatkan nilai γ = 10,3408
Untuk derajat kebebasan sama dengan rank dari B11 (m=10) dan α = 5 % . Dari perhitungan tersebut kemudian dibandingkan dengan tabel chi-square dengan m = 10 dan α = 5 %. Didapatkan nilai sebesar 18,307. Hal ini membuktikan bahwa γ < χ. Maka H0 terpenuhi , sehingga tidak ditemukan Gross error pada sistem tersebut.
Terima Kasih
