IV. 4.1
PROYEK MODERNISASI KONTROL PROSES TAHAP II Latar Belakang Untuk mendukung visi dan misi perusahaan PT. Krakatau Tirta Industri, maka Divisi Operasi menyelenggarakan suatu program pengembangan dengan melakukan suatu otomatisasi. PT. Krakatau Tirta Industri pada proyekt tahap I telah mengembangkan sistem kontrol integrasi sistem dengan Scada Vijeo Citect dan converter ke bagian controlling proses khususnya pada existing motor-motor yang ada di lapangan dan beberapa parameter proses pengolahan air, pada tahap I belum seluruhnya terintegrasi ke dalam sistem aplikasi. Untuk membuat seluruhnya terintegrasi, maka dilakukan pengembangan Tahap II Scada sistem otomatisasi proses khususnya integrasi ke SIKTI atau seluruh proses pelaporan data dan informasi yang ada di PT. KTI sekarang ini, dimana field instrument yang belum dikoneksikan ke bagian converter automatic proses akan direalisasikan, sehingga tahapan development modernisasi automatisasi ini dapat sesuai dengan konsep arah dan tujuan manajemen khususnya di Direktorat Operasi dan pada proyek Scada tahap II, akan dioptimasikan sejauh mana modernisasi diintegrasikan sesuai dengan arah bisnis strategik PT. KTI sekarang dan akan datang.
4.2
Manfaat Proyek Modernization Control Process 4.2.1 Efektivitas Proses penjernihan air telah banyak mengalami kemajuan dari masa ke masa sejak didirikannya PT. Krakatau Tirta Industri. Peningkatan volume kebutuhan air pun menyebabkan bertambahnya aplikasi yang dibutuhkan untuk mendukung peningkatan tersebut. Pengembangan sistem kontrol integrasi sistem dengan Scada Vijeo Citect dan converternya ke bagian controlling proses dapat membantu proses penjernihan air untuk mengurangi human error, efisiensi waktu dan tenaga kerja. 4.2.2 Easy Monitoring and Recording Integrasi hasil database Scada monitoring field instrument pada proses penjernihan air dengan SIKTI mempermudah monitoring pada proses penjernihan air. Aplikasi yang akan dipakai untuk mengintegrasikan software atau tools dalam sistem otomatisasi kontrol proses terhadap interface yang ada di mesin, dioptimalisasikan Scada dengan Vijeo Citect. Vijeo Citect merupakan paket software Scada dari Schneider yang memiliki fleksibilitas, reliabilitas, integrasi, mudah digunakan, accessibility, architectures types, runtime application, dan keamanan. 4.2.3 Mewujudkan Misi KTI PT. Krakatau Tirta Industri merupakan salah satu anak perusahaan PT. Krakatau Steel yang memiliki visi sebagai perusahaan penyedia air kelas dunia. Untuk mewujudkan visi tersebut, maka dilakukan suatu modernisasi kontrol proses sebagai salah satu pendukung pencapaian misi “menyediakan air dan solusinya bagi industri dan masyarakat dengan mengutamakan keharmonisan lingkungan”. Modernisasi kontrol proses tahap II dilakukan
21
untuk menguasai teknologi air bersih, khususnya dibidang manajemen operasi, perawatan serta rekayasa teknologi air bersih sehingga mampu menjadi perusahaan yang handal.
4.3
Sistem Configuration Secara hirarki operasional, topologi sistem kontrol proses terpasang menggunakan Vijeo Citect Scada untuk visualization control desk sebagai interface antara operator dengan field instruments. Pada sistem kontrol proses desain baru ini terdapat chart recorder/trending untuk merekam data atau kejadian selama operasional proses kontrol. Secara terpisah tetapi terintegrasi, data field instruments process di monitoring dan diakuisisi oleh PLC dan Horner melalui converter serial ke Internet Protocol (IP) Adam.
Gambar 10. Sistem configuration Vijeo Citect Scada 4.3.1 Vijeo Citect Scada (supervisor control and data acquisition) Vijeo Citect adalah paket software Scada dari Schneider yang sangat flexible, simple, dan terorganisir untuk menangani supervisi pada proses industrial plant. Software terintegrasi tools yang berbeda untuk mempermudah intuisi dan kreatifitas dalam membuat desain HMI. Vijeo Citect juga mendukung fasilitas multilanguages serta memiliki library driver protocol komunikasi untuk berbagai jenis device (PLC’s, controller, motor drives, data acquisition module, dan lainnya). Mempunyai kemudahan dalam merekam data proses berupa trending dan data dapat di-export kedalam Microsoft Excel, Acces, dan lainnya sebagai report. Vijeo Citect memiliki beberapa fitur utama menarik antara lain : • Flexibility dan reliability, artinya Vijeo Citect memiliki fleksiblitas dan reabilitas untuk membuat development dan desain HMI pada proses kontrol serta monitoring data proses di plant industrial.
22
• • • • • •
Integration. Software Vijeo Citect memiliki project explorer dimana terintegrasi semua komponen yaitu: graphic builder dan project editor. Ease of use. Accessibility. Architectures type. Scada Winlog telah support berbagai protocol driver untuk mengakomodasi interconnect dengan berbagai macam device. Runtime applications. Mode runtime applications sangat membantu dalam otomatisasi running applications saat booting awal PC. Security : access groups authorized. Definisi Group akan menentukan level dan kapasitas dari pengguna dalam authorisasi akses aplikasi proyek.
Stand Alone
Client Server
Single server 2 Client Web Server
2 Server 2 Client Web Server
Gambar 11. Architectures type Vijeo Citect Scada Integrasi sistem HMI Scada Vijeo Citect yang dikoneksikan ke sistem atau realtime yang sudah berjalan di SIKTI menggunakan Vijeo Citect dari Schneider Electric adalah: 1. Komunikasi Scada dan SIKTI berbasis pada database, konsep database HMI Scada Vijeo Citect mengacu kepada konsep pengelolaan sisi data yang tersimpan dalam sebuah database. Konsep ini dikenal dengan Database Management System (DBMS). Salah satu dari sekian teknologi database yang menggunakan konsep SQL adalah MYSQL dan adopsi ini sudah diterapkan pada SIKTI. 2. Scada hanya memberikan data realtime (sesaat) yang akan disimpan pada temporary server otomatisasi proses (sebagai data source otomatis) sehingga inisiasi data pemulihan Scada akan dilakukan oleh server SIKTI, disimpan dengan file extention Access database, sehingga source database ini dapat dijadikan master tragger interface Scada ke SIKTI dengan sistem yang telah digabungkan ke SIKTI realtime. 3. Manipulasi data secara realtime langsung berhubungan dengan port I/O pada mesin proses produksi dengan data realtime dari Scada yang akan dibuatkan interface tragger ke SIKTI sehingga pembacaan sources database dapat langsung diakomodasi oleh SIKTI (Gate Interface Scada Data ke SIKTI). 4. Entry manual yang selama ini dilakukan sudah tidak dipakai lagi jika menggunakan data akuisisi dari Scada otomatisasi. 5. Security Scada sistem sudah dilengkapi dengan fitur login dengan level otorisasi yang dapat diset sesuai kebutuhannya, administrator dan engineer dengan otorisasi penuh sedang untuk level operator dengan otorisasi terbatas. 4.3.2 Control Platform Horner merupakan Programmable Logic Controller (PLC), sistem yang terbuka. Selain itu mempunyai fasilitas untuk interface dengan sistem lain (non vendor) karena menggunakan protocol Modbus.
23
Platform Kontrol dan IO sistem yang menjadi kelebihan Horner adalah : • Open system dan flexibility. • Lowers costs, more options, dan easy-to-use. • Compact device : combining controller, operator interface, i/o, dan networking. • Simply dan customizing design. • Reliable as a traditional controller. • Spare parts easily available. Horner memiliki fasilitas dalam mendesain aplikasi logika melalui builder terintegrasi yaitu Cscape. Cscape suatu free software yang mengkombinasikan graphical ladder diagram programming dengan operator interface development untuk mengintegrasi kontrol package secara lengkap. Cscape memiliki fitur yang powerful seperti IEC-1131 style free form, drag dan drop ladder editor, memiliki 100 functions block dalam form pilihan, seperti fungsi conversion, string handling, advanced math, flow control dan masih banyak lagi. Operator interface didesain sesederhana mungkin untuk membuat screen tampilan operator interface. Tampilan screen dapat dipanggil dari logic ladder atau operational tersendiri. I/O configuration merupakan tools untuk mengkonfigurasi I/O melalui Cscape secara manual maupun otomatis dengan support lebih 60 I/O modules dapat dipilih dari from, built-in expansion, dan remote I/O semua dapat ditangani dalam tools ini. 4.3.3 Mesin HC900 Hybrid Controller HC900 hybrid controller memiliki proses yang canggih dan logic controller desain modular, scalable yang dibangun untuk bekerja diberbagai proses peralatan dengan biaya yang hemat. Logic controller (LC) dilengkapi dengan layar sentuh sehingga mudah dioperasikan bagi operator. Controller hybrid memiliki arsitektur fleksibel yang dapat mengakomodasi aplikasi bersyarat dan dengan fitur canggih serta konektivitas serbaguna mampu mengontrol penyesuaian pinpoint. HC900 hybrid controller juga mampu menyederhanakan poses dokumentasi dan menghilangkan filling errors. Modular dan scalable pada HC900 hybrid controller tersedia dalam tiga ukuran kisi dan tiga level performa CPU untuk menangani berbagai otomatisasi yang diminta, menyediakan fleksibilitas dengan memberikan kebutuhan bagi pengguna, yang dapat berkembang seperti yang diinginkan. Berbasis windows, perangkat lunak hybrid control designer mampu mengoperasikan lebih dari Ethernet, sehingga mudah untuk mengkonfigurasi logika kontrol dan interface operator. Layar sentuh interface operator dan pengguna mampu memberikan efisiensi, operasi intuitif, mengurangi atau menghilangkan kesalahan, memperbaiki kecepatan akses data, dan proses pengawasan. Logic controller (LC) termasuk modul pilihan dalam CPU controller, beberapa ukuran kisi I/O dan remote I/O per sistem kisi yang menyediakan fleksibilitas. LC juga menyediakan PID (proportional integral derivative) controller loop yang lebih unggul dan kuat dalam pengolahan analog dari banyak logika kontrol tanpa kompromi terhadap performa logika proses upgrade UMC800 ke Hybrid tersebut diharapkan seluruh controller engginee dapat sesuai dengan proses bisnis yang dibutuhkan oleh PT. KTI. dan sejalan dengan visi dan misi kedepannya. 4.3.4 Streaming Current Monitor Latar Belakang reinfrastruktur ini sudah lama direncanakan oleh Divisi Operasi namun pada tahap dua proyek modernisasi kontrol proses ini akan disertakan streaming current monitor (SCM) sebagai upaya dalam mengoptimalkan teknologi proses koagulan dosis kontrol
24
dengan paten sensor desain yang didalamnya menggunakan extended live teknologi. Streaming current monitor adalah alat yang digunakan untuk mengukur muatan kecil, partikel suspensi dalam suatu cairan/air. SCM adalah satu-satunya instrument online yang dapat digunakan untuk mengontrol stabilitas partikel dalam air dengan cara menggumpalkan kemudian mendapat kontrol umpan balik dari dosis koagulan. Beberapa keunggulannya adalah dapat merekam chemical savings, memelihara kualitas air, memberikan proteksi terhadap gangguan ketidaknormalan dalam proses koagulasi kimia, feedback kontrol, mengoptimalkan treatment, dan teknologi. Kedepannya PT. KTI mempunyai patented design (keakuan desain yang dipatenkan), dapat memonitor dengan teknologi digital, modbus yang optional, low cost dalam mengganti elemen sensor dan replaceable electrodes. Fitur-fitur tersebut jika telah diadposi oleh PT. KTI diharapkan akan membawa dampak yang baik bagi bisnis khususnya dalam pengelolaan air bersih yang handal dan terpercaya.
Flocculator Mixer
Raw water
Clarifier
Filter
Coagulant (Alum)
Dosing Pump
Controller
Streaming Current Meter
Gambar 12. Diagram streaming current meter dalam WTP Pembangunan Scada sistem dengan HMI Scada Vijeo Citect (proyek tahap I) telah membuat 9 konten gambar proses di layar, diantaranya adalah ; overall proses, area PS1, PS2, PS3, PS4, dan area PS5, accelerator, GLF dan Trending, yang secara keseluruhan dikoneksikan ke interface yang menghubungkan ke 30 unit motor di lapangan dengan menggunakan modul Horner sebagai interface ke Enginee UMC.
4.4
Ruang Lingkup Ruang lingkup untuk pekerjaan Modernization Control Proscess produksi tahap I (MCP I), programmable logic controller (PLC) melakukan monitoring data proses penjernihan air yang akan dikumpulkan dalam database untuk interconnect dengan web service server PT. KTI (SIKTI) yang meliputi:
Accelator
Reuse backwash station
Pump station I – Cidanau
Pump station II – Krenceng reservoir
Pump station III – reservoir dan water tower
25
Pump station IV – reservoir
Pump station V – reservoir
Dosing pump – Chemical Station
Run hour, kWh meter, amper motor.
Ruang lingkup untuk pekerjaan Modernization Control Proscess Produksi tahap II (MCP II) ini meliputi inventarisasi instrument dan peralatan control eksisting di lapangan, wirring, installation dan integrasi instrument dan control kedalam Scada sistem sebagai berikut:
Enginee UMC800 Upgradeable to Hybrid HC900 controller.
Parameter-parameter yang akan dioptimalkan dan dikoneksikan ke Scada (koagulant,current streaming in technology), end point proses dari jartes dengan streaming current ke Scada, sebagai kontrol akuisisi data chemical savings, maintain water quality, overdose protection, feedback control, easily retrofitted optimize treatment.
Migrasi data program ke hybrid controller dan integrasi field instrument baru, sehingga sistem kontrol proses menjadi lebih handal dan akurat.
Pemasangan power meter untuk PS1.
Wirring interface gate dari RTU motor PS1, dikoneksikan ke Scada sebagai fungsi monitoring status motor dari plant cidanau.
Supervisi integrator dan tim MCP II produksi dalam pembangunan HMI Scada Vijeo Citec (jika dalam Script tahap I harus ada pengembangan atau pertambahan programmable) sesuai penambahan instruksi ke field instrumen yang akan di koneksikan ke Scada sistem.
Penempatan server client di DTC Cidanau sebagai pusat repository data dan informasi link SCADA ke server pusat (Graha Krenceng).
(a)
(b)
(c)
(d) (e) (f) Gambar 13. a. UMC800, b. HC900, c. Horner, d Streaming current monitor, e. ADAM-4572 dan f. EGX100
26
4.4.1 Instalasi Proyek Tahap I yang Telah Terpasang Integrasi ke Scada dan SIKTI telah dilakukan pada tahap awal. Data dan informasi telah tersedia di Scada sistem dengan SQL databasenya yang di tragger-kan ke SIKTI, sehingga dapat dijadikan alat monitoring akuisisi data dan informasi yang secara langsung atau realonline di monitor, dikontrol dan dikoreksi secara langsung di SIKTI. Pengelompokan equipment, device atau field instrument (double link), yang mengkoneksikan seluruh motormotor sebanyak 30 unit, 15 motor besar (soft staker interface), twido 13 pompa dosing dengan prioritas identifikasi motor yang dikoneksikan dengan memasang modul Horner ke lokasi yang ideal (diruang panel control room), untuk penggantian switch terdapat 5 motor pada (Pump Station) PS2, impelar alum, impelar kapur, 2 motor pompa kapur, 1 motor PS4 (61M1), 4 pompa booster, 6 motor accelator (impelar dan bridge). Parameter proses peralatan yang ada diproduksi antara lain; controller UMC Twido, memograph, power meter, dimana pada UMC800 AI Card yang terpasang terdiri atas 26 level Control IO yaitu greenleaf filter (20 level), tower (1 level), reservoir (2 level), waduk (1 level), bak kapur (1 level), dan bak alum (1 level). PH Control terdiri dari 6 I/O; accelator I, II, III (1 level), PH air bersih (1 level), PH air baku (1 level), dan PH depolec (1 level). Seluruh I/O tersebut telah wirring ke interface (otomatisasi proses). Parameter interface antara lain; ampere, Kwh, PH, debit, totalizer, level, preasure, flow airbaku, PS4-tower). Peralatan level kapur (2 buah) dan meter kecil-PDAM belum tersedia sehingga belum dapat dikoneksikan. Cara untuk menghubungkan ke interface mesin memograph UMC800 adalah dengan menggunakan converter ke Ethernet dengan ADAM 4570, modebus UMC Horner menggunakan ADAM 4572. Converter pada ADAM Etnernet menggunakan IP static address pada range class IP yang akan disesuaikan. interkoneksi wirring dari selector switch ke motor menggunakan relay Horner Smart Relay. Identifikasi (libraryan wirring cable), penamaan atau tagging ditentukan dengan menggunakan lokasi devices number PS1 MTR 001. 4.2.2 Tahapan Proyek II Infrastruktur Jejaring Lan, Wirring Interface, dan Instalasi Software atau Toggle Client Scada ke Plant PS1 Tahapan ini menyiapkan konsep desain realonline dari PS1 ke Plant Krenceng atau di kantor pusat Graha Divisi Operasi, dimana telah disiapkan ruang DTC (Data centre) di ruang Control Room sebagai pusat data dan informasi akuisisi dan migrasi integrasi data Scada sistem dan SIKTI integrasi. Aplikasi yang akan dipakai untuk mengintegrasikan tools dalam sistem otomatisasi kontrol proses terhadap interface yang ada di mesin, dioptimalisasikan Scada dengan Vijeo Citect, dengan memodifikasi Script penambahan instruksi terhadap interface yang baru (proyek II) yang akan dikoneksikan ke sistem otomatisasi proses. Selanjutnya, mengidentifikasi kompatibelitas antara engginee UMC800 (obsolence) kedalam Mesin yang baru HC900 hibrid controller (honeywell process solution), interface, dan port-port yang akan dikoneksikan ke sistem dalam hal ini Scada dan desainnya dengan menggunakan aplikasi tools HMI Scada Vijeo Citect yang sudah di install pada server otomatisasi proses secara realonline dan realtime yang sudah kontinu dijalankan.
4.5
Target 4.5.1 Target End Point terhadap Proyek Modernisasi Kontrol Proses Otomatisasi Tahap II a. Pemasangan jaringan Networking/LAN area Cidanau:
27
b. c. d. e f.
Alternatif 1: Jaringan kabel telepon yang ada di reinfrastruktur yaitu dengan mengganti kabel dropt wire atau kabel telepon dengan yang baru (existing yang lama banyak terdapat sambungan akibat putus (tertimpa pohon) sehingga dampak dari terputus/sambungan tersebut akan menyebabkan jaringan drop (terputusnya networking atau koneksi ke server). Alternatif 2: Jaringan untuk koneksi ke Server pusat (DTC Graha Krenceng) di-upgrade dengan layanan servis; Lease Line Network Telephone dan layanan VSAT dari Indosat. Pemasangan power meter PS1 Pemasangan RTU motor PS1 Optimalisasi parameter yang ada di PS1 yang memungkinkan untuk dikoneksikan ke sistem. Pemasangan CCTV di lokasi DAM dan plant motor di PS1
4.5.2 Lokasi Plant Krenceng a. Upgrade UMC800 ke teknologi Hybrid HC900 compatible, termasuk panel dan marshaling atau cabinet antara panel HC900 dengan instrument, programing, installation, training, dan start up commissioning. b. Penambahan EGX100 untuk komunikasi ke interface power meter (jika sudah menggunakan TCPIP atau masih menggunakan modbus maka ditambahkan dengan konverter modbus ke TCP/IP). c. Interkoneksi inverter motor accelator dan motor dosing. d. Mengkoneksikan parameter koagulan dan jartest proses kedalam sistem streaming current berikut monitoring, akuisisi data dan informasinya ke Scada sistem. e. Merubah alamat totalizer flow meter PS IV pada sistem Scada. f. Mengoptimalkan parameter-parameter yang akan dikoneksikan ke sistem. 4.5.3 Peralatan Penunjang IT Pemasangan UPS power dan battery Chargered APC Smart-UPS, 1980 Watts/2200 : VA, input 230V/output 230V, interface port DB-9 RS-232, smartslot, USB, Rack. Height 2 U Berikut stopkontak surge arrester socket power APC 8 port colokan. 1. Pengadaan dan pemasangan managable switch AT-telesync 24 port. 2. Pengadaan dan pemasangan kable UTP cat5/cat6 100/1000 and connector cat6/cat5. 3. Router RB/493 mampu routing 16.250 pps (1500 byte paket) dapat seimbang pada 8 ISP, Bandwith management, ether 1 support POE 12-24 Volt DC port ethernet 802.1q VLAN, protocol routing RIPv2 dan OSPF. 4. RACK SERVER ABBA 19” C20-10900-GG/GB 20U, depth 900 mm untuk DTC controll room Cidanau 2 U pada server, monitor, router, UPS. 5. Server Client untuk tongle Scada sistem di DTC PS1 spec; server HP Proliant DL120 G6 490931‐371 HP DL120G6 1 Xquad Core Intel Xeon X3430 (2.40Ghz, 95watt, 1333FSB, 8MB, Turbo 1/1/2/3), RAM 2GB dengan LCD-led 32 inch termasuk dudukan Kni/breaket LCD, mouse keyboard wireless fidelity 6. CCTV monitor skup area DAM, motor PS1 dan data pusat Cidanau ; decoder, cable coax, cable cat multipair, camera comcoder 3 titik. 7. Lain-lain
28
Selector Switch yang belum ada di PS1 atau plant Krenceng agar dilakukan penambahan fasilitas agar statusnya dapat segera di wirring ke Scada Perlu dicari solusi pada flicker untuk penunjukkan status on atau trip, pada saat ini kondisi perjalanan dengan flicker terlalu cepat belum dapat dipantau oleh Scada secara optimal. Untuk mengintegrasikan Scada Vijeo Citect ke console/client perlu diadakan pengadaan tongle ID Scada client agar dapat online sharing ke pengguna dan supervisory management khususnya di PS1 Cidanau. Disiapkan console berupa display yang besar atau wide screen minimum 50 inch agar dapat dioptimalkan view Scada prosessing di layar besar dan berkonsep touchscreen (layar sentuh) dengan link per page viewall per proses (informasi yang cepat dan akurat) dipasang di ruang control room, information atau lobby, presentasi, dan lainnya.
Gambar 14. Communication link Krenceng – Cidanau 4.5.4 Non teknis (Development SDM) 1. Agar tim pelaksana khususnya teknisi, integrator dalam menangani program script di Scada Vijeo Citect dan Hornernya dapat dilakukan pelatihan untuk pendalaman lebih optimal lagi terhadap teknologi yang akan dipasang. 2. Dalam proyek otomatisasi tahap dua, akan diatur tugas dan wewenang dari seluruh Tim modernisasi kontrol proses yang akan dituangkan dalam SK Direktur SDM dan umum dengan komposisis sebagai berikut; Pelindung/Penasehat ; 1.Direktur Operasi ; 2.Direktur SDM dan umum Penanggung jawab Tim ; 1. Kadiv operasi Ketua Tim dan Wakilnya Sekretaris tim ANGGOTA Tim ; IT engineer 3 personil Integrator operation 2 personil Process controlling 2 personil Technicion electric dan field instrument 3 personil Sekretaris, administrator risk management 1 personil
29
3.
Lain-lain. Untuk mengaplikasikan otomatisasi proses ke tahapan 2 maka secara umum dapat digambarkan sebagai berikut: Investasi field instrument yang belum ada atau mengganti yang sudah rusak/upgrade. Mengoptimalkan hardware controller yang untuk dapat di tambahkan device control atau dengan script program pada software Scada, desain yang belum terakomodir dan belum dikoneksikan ke interface Scada. Parameter Kwh meter dapat di input ke Scada sistem. Guna keakuratan data pada sensor PH agar dikalibrasi ulang secara kontinu atau diganti dengan yang baru, sehingga akuisisi data akan akurat dibaca oleh Scada sistem. Mengkoneksikan interface untuk proses dosing koagulan. Otomatisasi proses QC-Jartest dengan pengadaan alat PH meter, streaming current dan lainnya. Pemasangan sensor airbaku di kanal sungai airbaku (Cidanau river), untuk mengetahui debit air sebelum ditarik ke Sump Pump motor M1-4M1.
30
