4.1 Pembahasan Hasil Kerja Praktik
4.1.3 Automatic Tank Gauge
Pengukuran parameter pada tangki dilakukan dengan Automatic Tank Gauge (ATG) yang mampu melakukan pengukuran level minyak, level air, densitas dan temperature. ATG yang digunakan di Terminal BBM Plumpang adalah ATG tipe servo merk Honeywell enraf seri 954.
19 Struktur instalasi ATG pada tangki timbun ditunjukan pada skema berikut.
(a) (b)
Gambar 10 (a) Struktur ATG dan stelling weel (b) Struktur stelling weel hingga dasar.
Untuk penggunaan custody transfer, keakuratan ATG dalam mengukur level produk dan air setelah terpasang diatas tangki adalah maksimal ± 3 mm selisih dengan pengukuran manual dipping. Oleh karena itu, jika terdapat perbedaan pengukuran yang melebihi batas toleransi, ATG harus dikalibrasi ulang.
4.1.3.1 Prinsip Kerja
ATG tipe servo bekerja dalam mengukur level minyak dengan memanfaatkan peran perhitungan putaran motor servo dalam menaik-turunkan displacer dari posisinya di udara ke dalam minyak yang diukur. Untuk itu, ATG servo menggunakan displacer berdensitas tertentu menyesuaikan dengan viskositas minyak, sebagai elemen pengukur pertama yang terhubung dengan tranduser melalui sling wire. Ketika displacer menyentuh permukaan cairan produk, terjadi perubahan besar gaya tarik yang dialami displacer akibat gaya apung, apabila perubahan gaya tersebut terdeteksi oleh tranduser gaya, Servo Processor Unit akan menghentikan kerja motor stepper dan mengkonversi jumlah step yang diberikan motor menjadi nilai level permukaan minyak terhadap titik tertinggi tangki (TT) yang telah ditentukan sebelumnya. Satu rotasi penuh yang dilakukan motor stepper sebanding dengan panjang 10 mm gerakan vertikal displacer. Satu revolusi terbagi menjadi 200 step, oleh karena itu satu step atau 1/200 revolusi motor setara dengan 0,05 mm. Setiap step yang dilakukan motor akan dibaca oleh encoder disk. Dari
20
satuan ketinggian dikonversi menjadi satuan volume. Jika digambarkan dalam blok diagram, alur kerja pembacaan level dengan ATG ditunjukkan sebagai berikut.
Gambar 11. Blok diagram kerja pengukuran level pada ATG 954 servo.
Adapun wiring ATG terbagi menjadi wiring power dan wiring data communication. Untuk wiring communication membutuhkan tegangan DC 5V, blok diagram komunikasi kabel ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 12. Blok diagram koneksi ATG dari field sampai control room.
Dengan asumsi dimulai dari pemasangan pertama alat pada tangki, penggunaan ATG harus diset pertama kali dengan modul Portable Enraf Terminal (PET), dalam PET diatur penggunaan ATG sesuai dengan kebutuhan pengukuran pada setiap tangki timbun. Umumnya, di Terminal BBM Plumpang kebutuhan akan pengukuran terdiri atas: pengukuran level minyak, level air, densitas, suhu,
Legenda CPU Sensor Tranduser Aktuator Motor Stepper Encoder Tranduser Gaya Servo Processing Unit
CIU Instruksi diset melalui Portable Enraf Terminal Monitor HMI Density PROMS
VITO temperature TSI 977
Automatic Tank Gauge PC
Legenda
CPU Tampilan
21 scanning tinggi tangki maksimal, volume tangki yang terisi produk, dan pengukuran tangki area ullage. Untuk melakukan pengukuran suhu ATG diintegrasikan dengan thermosensor thermometer untuk melakukan pengukuran suhu dibeberapa titik. Pada sensor hanya dilakukan pengukuran suhu saja, data pengukuran langsung ditransmisikan ke modul proses VITO yang terdapat pada kompartemen elektronik di ATG melalui kabel komunikasi.
Gambar 13. VITO thermosensor thermometer.
Dari ATG, data ditransmisikan ke Tank Side Indicator (TSI) dan CIU Prime. Pada TSI hanya untuk pembacaan output dan pada CIU yang berfungsi sebagai field bus data, dikumpulkan data untuk setiap tangki timbun yang terpasang ATG untuk diproses ke CPU ATG.
4.1.3.2 Bagian-bagian ATG
Dalam menjalankan fungsi sebagai alat ukur ketinggian level, ATG terdiri dari komponen elektronik dan mekanik. Dalam satu kesatuan bentuk fisik ATG dapat dilihat pada gambar 12 berikut.
Gambar 14. Kompartemen ATG.
Pendesainan ATG terbagi menjadi 4 bagian kompartemen sebagai berikut: 1) Kompartemen Terminal Terminal Kompartemen Drum Kompartemen Elektronik Kompartemen displacer
22
Pada bagian terminal merupakan tempat ATG terkoneksi langsung dengan suplai daya. Daya tersebut dibagi menjadi dua kebutuhan suplai, yang pertama untuk suplai tegangan motor dengan tegangan 220 V dan yang kedua untuk suplai tegangan perangkat elektronik sebesar 5 V.
2) Kompartemen drum wiring
Pada bagian ini adalah tempat meletakkan drum wiring yang berisi lilitan kawat pengukuran dan terhubung langsung dengan displacer.
3) Kompartemen Displacer
Pada bagian ini adalah tempat displacer berada. Ukuran dan jenis displacer yang digunakan bergantung sesuai kebutuhan jenis viskositas produk tersebut.
4) Kompartemen Elektronik
Pada bagian elektronik berisi sejumlah mikroprosesor dan tranduser yang berfungsi untuk memproses data mekanikal kedalam bentuk pulsa listrik, kemudian data ditransmisikan ke XPU-2 ATG, dari ATG data ditransmisikan ke Terminal Side Indicator (TSI) dan ke Personal Computer di control room. Adapun kompartemen elektronik terdiri dari 4 layer papan PCB, yaitu:
a) SPU (Servo Processing Unit)
Pada papan SPU berfungsi untuk memproses instruksi hidup-mati motor stepper, memproses informasi putaran dan membaca banyaknya putaran dengan encoder disk.
b) HCU board (opsional)
HCU board merupakan board tambahan yang berfungsi memproses dan membaca data dari unit VITO temperature dan densitas.
c) XPU-2 (Xmission Processing Unit)
XPU-2 adalah layar LCD pada unit ATG berfungsi untuk melihat pembacaan angka dari hasil pengukuran.
d) GPS (Gauge Power Supply)
Bagian dari ATG yang terhubung dengan kabel sumber tegangan, berfungsi untuk memberikan daya untuk perangkat elektronik dan motor servo.
23
e) Force Tranducer
Tranduser berikut berfungsi dalam membaca perubahan tekanan atau gaya apung dari displacer dan sinyal ditransmisikan ke bagian processing unit untuk dilakukan pengolahan data.
f) Encoder disk
Bagian ini berfungsi untuk melakukan pengukuran atau pembacaan putaran pada motor stepper, hasil pembacaan pada encoder dalam satuan panjang akan di terjemahkan oleh processing unit untuk dikonversi kedalam satuan volume.
4.1.3.3 Nameplate
Penggunaan elektronik pada industri harus disesuaikan dengan batasan zona berbahaya yang diterapkan, pada area tangki timbun merupakan area intensitas tinggi mengeluarkan gas mudah terbakar atau zona 0, ATG yang dipasang harus memenuhi kriteria flammable proof, karena alat terpasang dilahan terbuka maka harus tahan terhadap gas, debu, dan hujan untuk mengetahuinya dapat dilihat dari spesifikasi nameplate pada alat.
Gambar 15. Nameplate ATG servo Honeywell enraf series 854 tipe servo.
Pada nameplate klasifikasi keamanan tertulis bahwa ATG termasuk alat untuk area hazardous Class I, Div. 1, Groups C dan D atau standar NEMA kategori 4. Bekerja dengan baik hingga tekanan 0.6 MPa namun untuk pemasangan di TBBM Plumpang dibatasi hingga tekanan 100 kPa. Panjang maksimal sling-wire dapat mengukur hingga level 27000 mm.
24 BAB V
TINJAUAN TEORITIS
