BAB IV PEMBAHASAN MASALAH
4.3 Prinsip Kerja Sistem
Prinsip kerja sistem merupakan cara kerja atau tahapan – tahapan kerja suatu sistem. Tahapan-tahapan kerja sistem kontrol vertikal looper otomatis
(automatic vertical looper control) dari start hingga proses dalam keadaan stabil
secara sederhana dapat digambarkan seperti gambar 4.13 flowchart kerja sistem
46 Gambar 4.13 flowchart kerja sistem automatic vertical looper control.
Sistem kontrol vertikal looper otomatis (automatic vertical looper
control) ini bekerja ketika material (billet) sudah pada area finishing mill, ketika
material sudah pada area finishing mill , otomatis material akan dideteksi oleh hot
metal detector (HMD) DC4000-L, dan HMD akan bernilai 1, sehingga relay akan
close dan membuat sistem menjadi enable.
Ketika material sudah masuk pada roll pertama dan terdeteksi oleh
scanner, scanner akan bekerja dengan mengukur ketinggian posisi material, hasil
pengukuran dari scanner berupa tegangan 0-10V yang selanjutnya dikonversi menjadi satuan persen, ketika nilai dari scanner bernilai 0 volt, maka ketinggian material adalah 0%, dan seterusnya sampai nilai dari scanner bernilai 10 volt, maka ketinggian material adalah 100%. Jarak sudut pemindaian pada Scanner
Gambar 4.14 Jarak sudut pemindaian pada Scanner Rota-Sonde TS2006 Data yang diperoleh oleh scanner TS2006 ini akan diolah oleh PLC Siemens S7-400. Data tersebut akan dibandingkan dengan besarnya set point
ketinggian posisi loop material yang telah diatur oleh operator. Besarnya selisih
(error) antara data yang diukur dengan set point ini akan menjadi besarnya nilai
koreksi kecepatan motor (speed correction) work roll. Proses kerja automatic
vertical looper control bisa dilihat pada blok diagram pada gambar 4.15
Encoder
Gambar 4.15 Blok Diagram Proses Kerja Automatic Vertical Looper Control
Secara garis besar, proses automatic vertical looper control ini dibagi menjadi 3 tahap yaitu :
1. Pre-Loop Forming 2. Loop Forming 3. After Loop Forming
Pada tahap pertama, pre-loop forming, yaitu saat kepala billet memasuki penggiling (roll) dan terdeteksi oleh scanner, maka saat itu terjadi proses downst
48 kecepatan motor penggiling (roll) yang pertama dilewati (saat ini) akan mengontrol koreksi kecepatan penggiling (roll) yang akan dilalui oleh billet
selanjutnya. Hal ini dilakukan agar billet yan g lewat tidak rusak. Proses pre-loop
forming bisa dilihat pada gambar 4.16
Gambar 4.16. Pre-loop Forming
Ketika kepala (head) billet sudah masuk ke stand berikutnya (telah digigit oleh kedua roller), maka proses loop dimulai (loop forming), pneumatic akan aktif dan bergerak naik, pneumatic akan mengangkat badan billet sehingga terjadi proses loop. Dalam proses ini, ketinggian posisi dari loop diatur sesuai set point yang telah ditetapkan operator, proses pengaturan ketinggian ini dilakukan agar terjadi proses reduksi yang sempurna, sehingga memberikan hasil batang kawat yang berkualitas.
Koreksi ketinggian dari posisi loop (material) tersebut digunakan untuk mengoreksi kecepatan motor roll atau penggiling sebelumnya. Proses ini sering disebut dengan upstream cascade control. Proses loop forming bisa dilihat pada gambar 4.17
Gambar 4.17. loop Forming
Dalam proses ini dibutuhkan scanner dengan tingkat pembacaan yang beresolusi tinggi. Jika tidak maka akan terjadi looping pada material (keluarnya material berlebih dari groove roller), maupun terjadi penarikan pada kedua roller
yang mengakibatkan tegangan yang tidak diinginkan atau terjadi proses reduksi yang berlebih (kondisi tension), sehingga material yang dihasilkan akan berdiameter tidak utuh, sehingga tidak layak dijual.
Kecepatan putar antara kedua motor roll harus bisa menyesuaikan kondisi material pada saat itu. Jika kecepatan roll yang berada pada stand di belakang
billet lebih tinggi dari pada kecepatan roll yang ada pada stand di depan billet,
maupun tidak sesuai dari set point yang ditetapkan, maka akan terjadi looping
yaitu keluarnya wire rod dari groove roller. Kejadian ini bisa dilihat pada gambar 4.18.
Arah material
Entry guide
box Delivery
guide box
Gambar 4.18. Skema looping pada rolling mill akibat kecepatan roll pada stand A terlau tinggi dari pada stand B
Ketika proses dalam keadaan looping, otomatis scanner akan membaca ketinggian material yang saat itu dalam keadaan looping, data ketinggian dari
scanner akan dikirim ke PLC untuk diprogram, dan PLC akan berkomunikasi
dengan ABB DC Drive agar memerintahkan motor penggiling (roll) yang pertama dilewati (motor roll stand A) untuk menurunkan kecepatan putarannya atau memerintahkan motor penggiling (roll) yang kedua (motor roll stand B) untuk mempercepat kecepatan putarannya. Sedangkan jika kecepatan roll yang ada di depan billet lebih tinggi dari pada kecepatan roll di belakang billet, maupun tidak sesuai dari set point yang ditetapkan, maka akan terjadi tension berlebih,
50 sehingga wire rod akan putus pada saat proses rolling mill. Kejadian ini bisa dilihat pada gambar 4.19.
Arah material
Entry guide
box guide box Delivery
Gambar 4.19 Skema tension pada rolling mill akibat kecepatan roll pada
stand B terlau tinggi dari pada stand A
Ketika proses dalam keadaan tension, otomatis scanner akan membaca ketinggian material yang saat itu tidak sesuai dengan set point, data ketinggian dari scanner akan dikirim ke PLC untuk diprogram, dan PLC akan berkomunikasi dengan ABB DC Drive agar memerintahkan motor penggiling (roll) yang pertama dilewati (motor roll stand A) untuk mempercepat kecepatan putarannya atau memerintahkan motor penggiling (roll) yang kedua (motor roll stand B) untuk memperlambat kecepatan putarannya, solusi ini berkebalikan dengan solusi jika dalam keadaan looping. Hal tersebut, akan terjadi terus-menerus sampai material bergerak sesuai garis set point. Set point dari ketinggian material dapat diubah oleh operator menggunakan metode cascade, yaitu operator secara manual mengatur ketinggian loop atau material sampai ketinggian mencapai nilai
set point.
Loop scanner TS2006 ini bekerja dengan area range 50º. Jangkauan area
transducer dari scanner disebut dengan RANGE. Sedangkan ketinggian posisi
material (Loop Position) yang terhitung dalam range 0-10V ini dikonversi kedalam satuan persen dan dalam satuan milimeter (mm) oleh PLC Siemens S7.
Proses yang terakhir adalah proses after loop forming . Proses after loop
forming akan terjadi setelah ekor (tail) dari billet terdeteksi oleh scanner, maka
pneumatic akan diperintah untuk turun supaya ekor (tail) billet tidak melompat
atau tersentak. Proses after forming bisa dilihat pada gambar 4.20
Gambar 4.20 After loop Forming