ANALISA SISTEM PENGENDALIAN PRESSURE PADA PCV 351 di DPPU NGURAH RAIDENPASAR BALI Totok Soehartanto, Ronny Dwi Noriyati, Heldi Usman Jurusan Teknik Fisika FTI ITS Surabaya Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111 e-mail :
[email protected] ABSTRAK DPPU Ngurah Rai mempunyai sebuah Pressure Control Valve dengan nama PCV 351 yang berfungsi sebagai pintu penghubung avtur dari plant yang berada di Pertamina Aviation menuju hydrant pit di bandara udara Ngurah Rai Bali. Untuk kebutuhan pengisian avtur di bandara, pressure discharge dari PCV 351 dikendaliakn dengan set point 10,5kg/cm 2. Dalam kondisi normal, pressure discharge dari PCV 351 dapat dikendalikan dengan baik. Namun ketika permintaan avtur berlebih dalam hal ini berarti jumlah pompa yang menyala lebih dari satu, seringkali pressure discharge dari PCV 351 jauh melebihi dari set point yang telah ditentukan. Berdasarkan hubungan sinyal control, opening valve dan pressure discharge control valve dapat diketahui bahwa permasalahan diatas dapat terjadi karena kenaikan debit fluida yang masuk kedalam control valve tidak diimbangi dengan prosentase opening valve yang tepat. Melalui tugas akhir ini dilakukan suatu analisa sistem pengendalian pressure pada PCV 351 yang bertujuan untuk mengetahui bukaan valve yang tepat untuk mempertahankan pressure discharge tetap 10,5 kg/cm2. Untuk menyelesaikan masalah tersebut, dilakukan perancangan sistem pengendalian pressure berbasis logic solver. Konfigurasi dari logic solver sendiri dibuat melalui “truth table” dengan membuat deskripsi pasangan aksi dan kondisi berdasarkan referensi error dan jumlah pompa yang bekerja. Keluaran dari logic solver yang berupa sinyal kontrol digunakan untuk membuka valve. Melalui hasil simulasi diketahui bahwa jumlah pompa yang bekerja sangat berkaitan dengan opening control valve. Ketika 1 buah pompa bekerja, persentase opening valve untuk mengendalikan pressure 10,5kg/cm 2 adalah 10%. Untuk 2 buah pompa bekerja, persentase opening valve adalah 25,63% . Untuk 3 buah pompa bekerja, persentase opening valve adalah 36,25%. Untuk 4 buah pompa bekerja, persentase opening valve 67,5% dan untuk 5 buah pompa bekerja adalah 68,75 % . Kata kunci : Control Valve, Logic Solver, Truth Table I. PENDAHULUAN DPPU Ngurah Rai mempunyai sebuah Pressure Control Valve dengan nama PCV 351 yang berfungsi sebagai pintu penghubung avtur dari plant yang berada di Pertamina Aviation menuju Hydrant pit di bandara udara Ngurah Rai Bali. PCV 351 ini mempunyai karakteristik equal percentage dengan flow rate maximum yang dapat dialirkan sebesar 750 m3/h. Jika setiap pompa yang ada di DPPU Ngurah Rai mampu mensuplai fluida sekitar 150 m3/h maka ada 5 buah pompa dari 6 buah pompa yang ada yang dapat dinyalakan, agar PCV 351 tetap aman. Sistem pengendalian pressure yang ada di DPPU Ngurah Rai saat ini sebenarnya sudah dapat melayani permintaan avtur dalam kondisi normal, yaitu sekitar 0-150 m3/h atau hanya 1 pompa saja. Dalam kondisi normal ini pressure discharge dari PCV 351 dapat dikendalikan sekitar setpoint yaitu 10,5 kg/cm2. Namun ketika permintaan avtur berlebih dalam hal ini berarti jumlah pompa yang menyala lebih dari satu, seringkali pressure discharge dari PCV 351 jauh melebihi dari set point yang telah ditentukan tersebut. Hal ini dapat diakibatkan karena kenaikan debit fluida yang masuk kedalam control valve tidak diimbangi dengan persentase opening valve yang tepat. Oleh karena itu dalam penelitian ini akan dilakukan analisa sistem pengendalian pressure yang ada untuk menemukan penyebab permasalahan untuk kemudian
mencari solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut. II. 1.
PENGENDALIAN CONTROL VALVE
LIQUID
PADA
PRESSURE
Sistem Pengendalian di DPPU Ngurah Rai Sistem pengendalian di DPPU Ngurah Rai mempunyai fungsi untuk mengendaliakan jumlah pompa yang bekerja dan juga mengendalikan opening valve untuk menjaga tekanan discharge control valve 10,5 kg/cm2. P&ID sistem pengendalian pressure dapat dilihat pada gambar 1 di bawah ini. PIA 301A
PIA 301B
PIA 301C
MOV 202
P-39 TANK
P 301 A
P 301 B
P 301 C
MOV 201
TI
FIC
351
351
PIC 351
HEADER
PIA 351B
PIA 351 A
PCV 351
PIA 351C
P-42
Control valve P 351 A
P 351 B
P 351 C
TANK
SV351
AIS P-34
Gambar 1: P&ID Sistem Pengendalian Pressure
1
2.
Pompa Sentrifugal Dalam penelitian ini pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal yang berfungsi untuk mengalirkan aftur dari tangki di DPPU Ngurah Rai menuju hydran pit di Bandara udara Ngurah Rai. Pompa sentrifugal yang digunakan di DPPU Ngurah Rai, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Control valve yang dianalisa dalam penelitian ini mempunyai karakteristik equal percentage. Karena karakteristik yang equal percentage ini menyebabkan penghitungan gain dari control valve tidak dapat menggunakan rumus yang umum digunakan. Oleh karena itu untuk memodelkan gain control valve digunakan hubungan antara sinyal control, opening valve dan pressure dicharge control valve. Secara umum model matematis control valve adalah sebagai berikut.
mb s K U s v s 1
(2)
Keterangan:
mb s = laju aliran bahan bakar (Kg/s)
U s = sinyal masukan ke control valve (mA)
Gambar 2: Pompa Sentrifugal
K
v
Jumlah pompa yang digunakan di DPPU Ngurah Rai berjumlah 6 buah (P-301A, P-301B, P-301C, P-351A, P351B, P-351C). Keenam buah pompa ini digunakan secara bergantian, namun apabila jumlah permintaan aftur meningkat, maka pompa dapat bejalan bersamaan sesuai dengan debit flow yang diminta pesawat. Guna keperluan simulasi, pompa sentrifugal ini di modelkan berdasarkan respon transient dari mesin elektrik[14]. Persamaan yang digunakan adalah seperti pada persamaan (1) V = Vin (1-e-t/Rc)
= gain control valve
= time konstan control valve (s)
5.
Sistem Pengendalian Pressure pada Control Valve Sesusai dengan Jumlah Pompa yang Bekerja Setiap fluida yang akan melewati control valve mempunyai pressure yang biasa disebut P1 atau dalam ISA S75.01 disebut sebagai upstream absolute static pressure. Karena mendapat halangan dari valve yang dibuka dengan persentase tertentu, maka pressure discharge dari control valve akan menurun. Karena besarnya pressure discharge dari control valve sangat erat kaitannya dengan opening valve, maka diletakkanlah sebuah pressure tranmitter yang befungsi untuk menginformasikan besar pressure yang terjadi kepada controller, sehingga controller mampu mengkondisikan opening valve yang tepat sesuai dengan besar pressure yang diinginkan.
(1)
3.
Konsep Sistem Pengendalian Pompa Sentrifugal Pengendalian jumlah pompa yang bekerja didasarkan oleh permintaaan pesawat terbang. Untuk lebih memudahkan memahami dapat dilihat tabel berikut ini.
Tabel 1: Jumlah Pompa yang Bekerja Berdasarkan Permintaan
Gambar 4: Sistem pengendalian pressure[11] 4.
Control Valve
Gambar 3: Bagian-bagian Control valve [9]
6.
Menentukan Besar Differencial Pressure Sesuai ISA S75.01 Pressure discharge control valve dapat didapatkan dengan mengurangkan pressure inlet control valve dengan differencial pressure control valve. Untuk itu, langkah awal yang dilakukan untuk mencari pressure discharge control valve adalah mencari nilai differencial pressure. Dalam penelitian ini digunakan ISA S75.01 sebagai standarisasi untuk mencari nilai differencial pressure. Menurut standarisasi ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mencari besar differensial pressure, yaitu koefisien sizing valve (Cv), specific grafity, factor geometry pipa dan konstanta numerik. Dari parameter tersebut didapatkan persamaan sebagai berikut
2
6.4 Faktor Geometri Pipa(FP) Faktor geometri pipa (Fp) digunakan untuk sambungan yang dipasang pada masukan katup ataupun outlet yang dapat menggangu aliran hingga tingkat kapasitas katup terpengaruh. Fp adalah perbandingan dari koefisen aliran dari katup (yang dilengkapi fitting) dengan koefisien aliran (Cv) dari katup yang dipasang pada pipa lurus dengan ukuran katup yang sama.[5] Estimasi nilai Fp yang diperbolehkan dapat ditunjukkan dengan persamaan berikut
(3) Berikut ini akan dijelaskan lebih jauh mengenai parameterparameter tersebut. 6.1 Koefisien sizing valve (Cv) Secara definisi, Cv adalah jumlah air dalam satuan Gallons per minute(GPM) yang melewati suatu katup dengan penurunan tekanan sebesar 1 psi. Setiap opening dari control valve mempunyai nilai koefisien sizing valve yang berbedabeda. Semakin besar opening dari suatu control valve, maka nilai dari Cv juga semakin besar. Karena karakteristik dari valve adalah equal percentage, maka kenaikan dari nilai Cv juga naik dengan bentuk kurva equal percentage terhadap opening valve. Persamaan di bawah ini digunakan untuk menghitung nilai Cv.
(6) D merupakan ukuran nominal dari pipa dan d adalah ukuran nominal dari katup. Faktor adalah penjumlahan dari koefisien kecepatan head efektif untuk semua sambungan yang dilakukan tetapi tidak termasuk katup. (7)
Untuk laju aliran volumetric
Dimana K1 dan K2 adalah koefisien tahanan dari masukan dan keluaran sambungan. KB1 dan KB2 merupakan koefisien Bernouli untuk masukan dan keluaran sambungan. Ketika diameter masukan dan keluaran sambungan sama maka kedua faktor ditiadakan. Ketika kedua diameter inlet dan oulet berbeda maka, KB dihitung dengan persamaan 2.9 untuk inlet reducer dan 2.10 untuk outlet increaser.[5]
(4)
Untuk laju aliran massa
(5)
Inlet reducer (8)
6.2 Specific Gravity (Sg) Specific grafity adalah ratio densitas (massa dari suatu volume) dari suatu zat (massa satuan volume yang sama) dari bahan referensi.[10] Pada berbagai rumusan aliran, specific gravity adalah fungsi akar kuadrat. Dengan demikian perbedaan yang kecil pada garavitasi memiliki dampak minor pada kapasitas katup. Jika specific gravity tidak diketahui secara akurat., sebuah asumsi logis akan digunakan. Sebagai contoh, Specific gravity fluida sebesar 0,9 namun dalam perhitungannya digunakan specific gravity sebesar 0,8 akan menyebabkan sebuah error kurang dari 5% pada kapasitas katup.[7]
Outlet Increaser (9) Ketika reducer dan increaser memiliki ukuran yang sama maka persamaan menjadi (10) 6.5 Konstanta Numerik (N) Konstanta Numerik (N) adalah suatu konstanta yang terkandung di masing-masing persamaan flow.[5] Nilai dari N terdata pada tabel 2.4. Melihat persamaan 2.5, maka nilai konstanta numerik yang digunakan adalah nilai N1. Parameter satuan yang digunakan untuk menentukan besar N1 ada dua, yaitu satuan dalam debit dan satuan dalam tekanan. Sebagai coontoh untuk menentukan nilai N1 adalah sebagai berikut. Jika debit fluida yang mengalir menggunakan satuan m3/h maka nilai N1 adalah 0,0865. Sedangkan jika debit fluida yang mengalir menggunakan satuan gpm, maka nilai N1 adalah 1,00 (lihat tabel 2.4). Cara ini juga berlaku untuk menentukan besar nilai N2 dan N6.
6.3 Pressure Drop Penurunan pressure melewati valve seringkali dihitung kurang akurat. Hal ini juga tergantung pada instalasi pengendalian level fluida, dimana fluida yang berasal dari tangki yang mempunyai tekanan konstan mengalir menuju ke tangki dengan tekanan yang lebih rendah. Jika perbedaan tekanan relative kecil, maka kehilangan tekanan akibat gesekan dengan pipa harus diperhatikan. Perlu diperhatikan sebuah fakta penting, besarnya penurunan tekanan akibat melewati sebuah control valve pada operasi actual berbeda dengan total head yang ada. Itu ditentukan oleh karakteristik sistem bukannya asumsi teoritis seorang engineer.
3
Tabel 2: Konstanta numerik untuk persamaan aliran cair[5]
dapat diadaptasi suatu plant dengan multivariabel. Langkahlangkah untuk meyusun truth tabel Simulink, adalah : Membuka jendela editing pada truth tabel Memilih action languange Memasukan truth tabel condition Memasukkan truth tabel decision Memasukan truth tabel action Assigning truth tabel III. PEMODELAN DAN PERANCANGAN SISTEM 1. Alur Penelitian Tahapan - tahapan yang dilakukan pada penelitian ini dapat dijabarkan melalui flowchart berikut.
7.
Pressure Transmitter Secara umum fungsi alih dari pressure transmitter dapat didekati dengan sistem orde 1 sebagaimana pada persamaan dibawah ini:
Poy
Pox
KP P s 1
Mulai
(11)
Tinjauan Lapangan Penyebab Terjadinya over pressure Study Literatur dan Analisa Sistem Pengendalian Pressure pada PCV 351 di Lapangan
Dengan output dari keluaran transmitter adalah 4 -20 mA serta span input pada pressure transmitter adalah sebesar 0 210 Kg/ cm2 G maka diperoleh gain transmitter dengan persamaan sebagai berikut :
Span_Keluaran Kp Span_Varia bel_Terukur
t
Pengumpulan Data Sheet Instrument yang dibutuhkan Pengumpulan Data Hasil Pengamatan di Lapangan
(12)
63.2 .t 100
Model Matematik dari Pompa, Control valve dan Perancangan Sistem Controller berbasis logic solver
(13)
Perancangan Model Matematik dalam Matlab Simulink
8.
Logic Solver Logic solver merupakan salah satu dari komponen safety instrumented system (SIS). Secara umum, SIS terdiri dari sensor, logic solver atau disebut juga safety control dan final element, seperti diperlihatkan pada gambar berikut.
Validasi Model Sistem Dalam Simulink
Analisa Sistem dari Hasil Simulasi
Penyusunan Laporan Tugas Akhir Selesai
Gambar 6: Alur penelitian 2. Diagram Blok Pengendalian Pressure DPPU Ngurah Rai Bali mempunyai sebuah control valve yang bernama PCV 351. Control valve ini berfungsi sebagai gate penghubung avtur dari plant yang berada di Pertamina Aviation menuju Hydrant pit di bandara udara Ngurah Rai Bali. Control valve ini bekerja berdasarkan perintah controller yang mengacu pada besarnya pressure discharge dari control valve. Control valve ini mempunyai karakteristik equal percentage dengan flow rate maximum yang dapat dialirkan sebesar 750 m3/h. Jika setiap pompa yang ada di DPPU Ngurah Rai mampu mensuplai fluida sekitar 150 m3/h maka ada 5 buah pompa yang dapat dinyalakan bersamaan untuk memenuhi jumlah permintaan tersebut.
Gambar 5: Letak logic solver pada SIS [12] Logic solver merupakan salah satu komponen daripada safety instrumented system yang berfungsi untuk mencapai atau mempertahankan keadaan aman dari proses ketika kondisi proses tidak dapat diterima atau berbahaya. 9.
Kontroler Berbasis Logic Solver Logic solver berisi sebuah perintah sebab akibat yang berfungsi sebagai pasangan aksi-kondisi dari sebuah proses. Perintah ini menjadi acuan dalam proses pengendalian ketika mengeluarkan sinyal yang menjadi aktuator. Perintah yang dikeluarkan merupakan algoritma sebuah pengendali yang
4
START
Penentuan besar sinyal kontrol
Jika 1 buah pompa menyala & error =0
Jika 2 buah pompa menyala & error =0
Jika 3 buah pompa menyala & error =0
Jika 4 buah pompa menyala & error =0
Jika 5 buah pompa menyala & error =0
5.6 mA
8.1 mA
9.8 mA
14.8 mA
15 mA
FINISH
Gambar 7: Desain Sistem Pengendalian Berbasis Logic Solver
Gambar 10: Flowchart logic solver penentu besarnya sinyal control
Dari rancangan controller berbasis logic solver, maka dapat dilakukan penyederhanaan melalui diagram blok sebagai berikut.
Dalam perancangan logic solver ini digunakan tools truth tabel yang ada pada window state flow. Di dalam tools truth tabel ini mempunyai 2 buah tabel. Tabel yang pertama adalah tabel kondisi yang di dalamnya berisi kondisi-kondisi yang hendak dicapai dan tabel yang kedua adalah tabel aksi yang berisi aksi dari kondisi-kondisi yang telah di tulis pada tabel kondisi. Berikut ini adalah contoh tabel kondisi dan tabel aksi. Tabel 3: Tabel Kondisi Logic Solver Pertama
Gambar 8: Diagram Blok Sistem Pengendalian 3. Perancangan Controller Berbasis Logic Solver Dalam diagram blok diketahui bahwa logic solver yang berfungsi sebagai controller berjumlah dua buah. Logic solver pertama berfungsi untuk menentukan jumlah pompa yang menyala dan logic solver kedua berfungsi untuk menentukan besarnya sinyal control berdasarkan error dan jumlah pompa yang hidup. Berikut ini adalah flowchart kinerja dari logic solver yang berfungsi sebagai penentu jumlah pompa dan penentu besarnya sinyal control berdasarkan jumlah pompa dan error.
Tabel 4: Tabel Aksi Logic Solver pertama
START
Data flow permintaan pesawat
Penentuan referensi jumlah pompa yang menyala
Jika; flow perm pesawat < 150m3/h
Jika; 150< flow perm pesawat<300 m3/h
Jika; 300< flow perm pesawat<450 m3/h
Jika; 450< flow perm pesawat<600 m3/h
Jika; 600< flow perm pesawat<750 m3/h
1 pompa menyala
2 pompa menyala
3 pompa menyala
4 pompa menyala
5 pompa menyala
FINISH
Gambar 9: Flowchart logic solver penentu jumlah pompa yang hidup
5
Untuk tabel logic solver kedua yang berfungsi untuk menentukan besar sinyal control dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 5: Tabel Kondisi logic solver kedua
4. Model Matematis Komponen A. Pompa Sentrifugal Pemodelan pompa sentrifugal disini difungsikan sebagai sumber tekanan. Model matematis yang digunakan mengadopsi persamaan respon transient dari mesin elektrik seperti telah dijelaskan pada persamaan 1 Persamaan matematisnya adalah sebagai berikut . Flow steady = 660 (1-e^-t/0.015) (14) Tabel 5: Tabel Aksi logic solver kedua
Gambar 11: Pemodelan pompa sentrifugal pada simulink B. Control Valve PCV 351 Pada dasarnya, konsep dari penggunakan karakteristik control valve adalah untuk menemukan nilai gain control valve. Gain control valve didefinisikan sebagai perubahan output berbanding dengan perubahan input. Oleh karena itu untuk mencari nilai gain control valve, kita menggunakan hubungan sinyal kontrol – opening valve - flow discharge. Untuk gambar modelnya dapat dilhat pada gambar 12 sebagai berikut.
6
KP
= 0,46
=
p
Adapun persamaan hubungan opening valve dengan flow discharge dapat dilhat pada persamaan 2.6. Khusus untuk hubungan opening valve dengan flow discharge control valve dibuat 5 persamaan. Hal ini dikarenakan jumlah debit fluida yang di suplai oleh pompa sanngat berkaitan dengan opening valve dan pressure discharge control valve
Poy Pox
0.46 0.632s 1
(18)
Berdasarkan fungsi alih diatas maka dilakukan pemodelan dengan menggunakan simulink. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat melalui gambar 15 sebagai berikut.
Gambar 15: Pemodelan pressure transmitter pada simulink
Gambar 13: Pemodelan gain control valve berdasar hubungan opening valve dan flow discharge
5. Model Perancangan Pengaktifan Pompa Sentrifugal berdasarkan Waktu Operasional Gambar 16 merupakan perancangan waktu kerja pompa Sentrifugal berdasarkan batas maksimal waktu operasi kerja pompa. Pada gambar tersebut, masukan berupa nilai dari jumlah pompa yang bekerja dan 6 buah pulse generator yang merupakan pewaktu pada tiap-tiap pompa Sentrifugal ketika bekerja atau dihentikan operasinya. Masukan tersebut dihubungkan dengan fungsi Matlab yang didalamnya terdapat fungsi M-file (lampiran) yang akan mengatur pompa mana saja yang akan aktif atau mati ketika sudah melewati beberapa jam.
Kemudian besar time konstan control valve dapat diperoleh dengan menuliskan persamaan 15 sebagai berikut:
0,676 150,2 24 0,03 0,39 150,2
(17)
Dengan mengacu pada hasil perhitungan pada persamaan 16 dan 17 maka diperoleh fungsi alih pada pressure transmitter sebagai berikut :
Gambar 12: Pemodelan gain control valve berdasar hubungan sinyal control dan opening valve
CV
63.2 .1s 0.632s 100
(16)
(15)
CV 1,4878S
Gambar 14: Pemodelan control valve pada simulink C. Pressure Transmitter Secara umum fungsi alih dari pressure transmitter dapat didekati dengan sistem orde 1 sebagaimana pada persamaan dibawah ini. Dengan output dari keluaran transmitter adalah 4 -20 mA serta span input pada pressure transmitter adalah sebesar 0,35- 35 Kg/cm2 G maka diperoleh gain transmitter dengan perhitungan secara matematis sebagai berikut :
Gambar 16: Pemodelan Perancangan Waktu Kerja pompa Sentrifugal Pada tiap-tiap pulse generator tersebut diatur untuk mempunyai amplitudo 1, periode 120 menit, dan lebar pulsa 16,6%. Besar delay untuk tiap-tiap pewaktu pompa Sentrifugal
7
Logic Solver 2 Tabel 8: Hasil Logic Solver kedua
berbeda-beda dan untuk memahaminya dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 6: Waktu Kerja Tiap Pompa Nama Pompa Waktu Kerja Pompa (menit) Pump 1 0-20 menit Pump2 20-40 menit Pump 3 40-60 menit Pump 4 60-80 menit Pump 5 80-100 menit Pump 6 100-120 meit
Dengan dilakukan perancangan waktu kerja pompa seperti pada tabel diatas, diharapkan tidak terjadi fenomena pompa “nyantol” lagi. Selain itu dengan dilakukan perancangan waktu pompa menjadikan life time masingmasing pompa lebih lama. IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN Sebelum dilakukan pengujian secara menyeluruh, maka sebelumnya dilakukan pengujian untuk masing - masing komponen. 1.
Uji Komponen Pengujian dilakukan dengan memberikan sinyal uji step. Dari uji step ini akan diperoleh respon untuk masing - masing komponen sehingga diketahui tingkat kelogisan dari model matematis yang telah dibuat.
kondisi
besar sinyal control (mA)
jika e=0 dan jumlah=1
5,6
jika e>0 dan jumlah=1
5,6
jika e<0 dan jumlah=1
5,6
jika e=0 dan jumlah=2
8,1
jika e>0 dan jumlah=2
8,1
jika e< dan jumlah=2
8,1
jika e=0 dan jumlah=3
9,8
jika e>0 dan jumlah=3
9,8
jika e<0 dan jumlah=3
9,8
jika e=0 dan jumlah=4
14,8
jika e>0 dan jumlah=4
14,8
jika e<0 dan jumlah=4
14,8
jika e=0 dan jumlah=5
15
jika e>0 dan jumlah=5
15
jika e<0 dan jumlah=5
15
Pressure Transmitter
Pompa Sentrifugal
Gambar 18: Hasil Respon Pressure Transmitter 2.
Uji Close Loop Setelah dilakukan pemodelan matematis, dilakukan simulasi dengan menggunakan MATLAB Simulink untuk melihat respons close loop.
Gambar 17: Respon Waktu Pompa Untuk uji pompa digunakan sinyal uji berupa konstanta, dimana konstanta menunjukkan debit maksimum pompa yaitu 660 gpm, sedangkan untuk respon keluaran pompa menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai debit 660 gpm yaitu kurang dari 1 sekon. Hal ini berarti pompa memiliki respon yang sangat cepat ketika pertama kali dihidupkan. Logic solver1 Tabel 7: Hasil Logic Solver pertama Flow Permintaan Jumlah Pompa f=0 0 1
f 5
Gambar 17: Grafik Respon close loop Pada simulasi close loop telah dihasilkan respons pressure yang sesuai dengn set point yaitu sebesar 10,5 kg/cm2. Jumlah pompa yang bekerja dan persentaase opening
8
[6]ISA-S75.01.18 Oktober 1995. “Flow Equations for Sizing Control Valves”. Instrument Society of America. [7]Masoneilan, 2000. “Masoneilan Control Valve Sizing Handbook”. Dresser Industries, Inc. [8] Pudjanarsa, Astu. 2008. “Mesin Konversi Energi”. ANDI; Yogyakarta. [9]Yamatake. “CV3000 Alphaplus Series”. Yamatake Corporation. [10]Wikipedia, 2010. Specific gravity (Sg), (dikunjungi pada 28 April 2011) [11]Rahman Thanura, Arief. 2007. “pressure reducer vs back pressure regulator”. http://upieks.wordpress.com /2007/04/30/pressure-reducer-vs-back-pressureregulator/ (dikunjungi pada 28 April 2011) [12]Asro. 2009. http://asro.wordpress.com/category/sis/ (dikunjungi pada 28 April 2011) [13] Wikipedia, 2010, Safety Instrumented System (SIS), URL:http://en.wikipedia.org/wiki/Safety _instru-mented_system (dikunjungi pada 28 April 2011) [14] Margolin, Jed.2001.The Secret Life of Vector Generators.http://www.jmargolin.com_vgens_fi g13b.jpg.mht
valve sangat berpengaruh terhadap ketercapaian pressure discharge control valve ini. Untuk lebih memahaminya dapat dilihat pada tabel berikut ini.
valve dan pressure discharge control valve
Tabel 7: Hubungan antara jumlah pompa, opening
jumlah pompa opening valve (%) pressure discharge (kg/cm2) 1 10 10,5 2 25,63 10,5 3 36,25 10,5 4 67,5 10,5 5 68,75 10,5 V.
PENUTUP
1.
Kesimpulan Berdasarkan simulasi yang telah didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
dilakukan
maka
Sistem pengendalian pressure berbasis Logic solver mampu mengendalikan jumlah pompa yang bekerja berdasarkan permintaan pesawat dan juga mampu mengendalikan pressure discharge control valve sesuai dengan setpoint 10,5 kg/cm2. Ketika 1 buah pompa bekerja, persentase opening valve untuk mengendalikan pressure 10,5kg/cm2 adalah 10% bukaan maksimum. Untuk 2 buah pompa bekerja, persentase opening valve adalah 25,63% bukaan maksimum. Untuk 3 buah pompa bekerja, persentase opening valve adalah 36,25% bukaan maksimum. Untuk 4 buah pompa bekerja, persentase opening valve 67,5% bukaan maksimum. Untuk 5 buah pompa bekerja adalah 68,75 % bukaan maksimum.
BIODATA PENULIS
2.
Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat diberikan saran bahwa untuk mengendalikan pressure discharge control valve sebesar 10,5 kg/cm2, diperlukan perbaikan pada sistem pengendalian bukaan pada katub control valve. Kesimpulan diatas dapat dijadikan referensi dalam perbaikan sistem pengendalian pressure pada PCV 351 di DPPU Ngurah Rai.
Nama TTL
: Heldi Usman : Tulungagung, 15 Januari 1989
Riwayat Pendidikan: Tek. Fisika ITS Surabaya SMA Negeri 1 Boyolangu Tulungagung SMP Negeri 1 Tulungagung SDN Jember Lor 1 Jember SDN Tamanan 1 Tulungagung
DAFTAR PUSTAKA [1]Gunterus, Frans. 1994. Falsafah Dasar : Sistem Pengendalian Proses; Elex Media Komputindo; Jakarta. [2]Stephanopolous, George. 1984. Chemical Process Control an Introduction to Theory and Practice; Prentice /Hall international, inc. [3]Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Automatik; Erlangga; Jakarta. [4]Help MATLAB Simulink R2009a, Programming a Truth Table [5]Fisher, 2001. “Control Valve Handbook”. Edisi ketiga. Fisher Control International, Inc.
9
2007 – sekarang 2004 – 2007 2001 – 2004 1999 – 2001 1996 – 1999
