Oleh
ADI HUTAMA GINTING
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
(Skripsi)
Oleh
ADI HUTAMA GINTING
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
SIMULASI SISTEM KONTROL KLORINASI PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP SEBALANG UNIT 5 & 6 LAMPUNG SELATAN
Oleh
Adi Hutama Ginting
Listrik sebagai sumber energi utama bagi kehidupan, sebagai sumber untuk menjalankan mesin, peralatan kedokteran, dan lain-lain sangat perlu ditopang dengan sistem yang baik yaitu dengan memberikan sistem teknologi yang tepat bagi pembangkit listrik sehingga dapat bekerja optimal menghasilkan energi listrik bagi masyarakat. Pembangkit listrik ada bermacam-macam, salah satunya yang sekarang sedang giat-giatnya dibangun adalah Pembangkit Listrik Tenaga Uap, yang bekerja dengan memanfaatkan energi tekanan uap dari proses perebusan air demineral air laut oleh batu bara untuk menggerakkan turbin, dan generator, yang akhirnya menghasilkan listrik. Di dalam proses produksinya, terdapat sistem pendingin yang digunakan untuk efisiensi kerja, yaitu sirkulasi (daur ulang uap), dan pendingin pada motor dan pompa dengan menggunakan suhu alam air laut Pada kenyataannya, air laut alam ini banyak mengandung biota-biota laut, termasuk ikan, udang, dan lumut, yang dalam jangka panjang dapat membahayakan proses pendinginan, karena di dalam radiator (tabung-tabung pendingin) akan tumbuh lumut, dan juga ikan, yang dapat menyumbat sirkulasi air laut ini, sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat menghindarkan biota-biota laut ini masuk ke dalam sistem sirkulasi air pendingin ini, yaitu dengan memberikan cairan klorin kadar tinggi pada jalur (intake) masukan air laut, yang dapat mengusir biota, dan mematikan lumut. oleh sebab itu diperlukan pembuatan Simulasi Sistem Klorinasi pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), tujuannya untuk menjaga efisiensi kerja sistem agar bekerja lebih baik
H. Sistem Program... 20
C. Waktu Pengisian dan pengosongan tanki ... 86
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 88
A. Kesimpulan ... 88
B. Saran ... 89
I . PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di jaman ini, teknologi tepat guna telah banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, yang bertujuan menunjang kehidupan manusia. Salah satunya adalah teknologi listrik. Listrik sebagai sumber energi utama bagi kehidupan, sebagai sumber untuk menjalankan mesin, peralatan kedokteran, dll sangat perlu ditopang dengan sistem yang baik, yaitu dengan memberikan sistem teknologi yang tepat bagi pembangkit listrik sehingga dapat bekerja optimal menghasilkan energi listrik bagi masyarakat.
pendingin) akan tumbuh lumut, dan juga ikan, yang dapat menyumbat sirkulasi air laut ini, sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat menghindarkan biota-biota laut ini masuk ke dalam sistem sirkulasi air pendingin ini, yaitu dengan memberikan cairan klorin kadar tinggi pada jalur
(intake) masukan air laut, yang dapat mengusir biota, dan mematikan lumut.
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang hendak dicapai dalam pembuatan Simulasi Sistem Klorinasi pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) ini adalah untuk :
Menghasilkan sebuah simulasi sistem kontrol chlorination pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Sebalang unit 5 dan 6 menggunakan program cx-one
C. Manfaat Penelitian
1. Memberikan gambaran yang jelas bagi umum, tentang sistem klorin di pembangkit listrik, yang diaplikasikan dalam lambang dan simbol pada PC,
2. Memberikan masukan dan tanggapan bagi umum, sehingga dapat lebih meningkatkan sistem klorin yang lebih handal.
D. Rumusan Masalah
Dari paparan latar belakang di atas, dirumuskan beberapa masalah yang berkaitan dengan penelitian ini, antara lain :
1. Pemodelan sistem dan komponen elektrik dengan adanya lampu indikator. 2. Simulasi aliran air laut pada pemodelan sistem klorinasi sebelum dan
sesudah proses elektroklorinasi dengan menggunakan software cx-one
3. Menganalisis hasil dari simulasi aliran air laut menggunakan software cx-one terutama terhadap kondisi motor, valve, dan transmitter pada kedua kondisi tersebut di atas dan menarik kesimpulan.
E. Pembatasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini dibatasi antara lain:
1. Hanya membahas tentang proses klorinasi dengan memanfaatkan air laut, 2. Tidak membahas Acid Deluction Tank
3. Menggunakan program cx-one dalam pembuatan program simulasinya 4. Tidak membahas interface dengan hardware, disimulasikan menggunakan
PC
F. Hipotesis
program simulasi ini merupakan suatu masukan bagi proses kontrol simulasi yang terdiri dari masukan data switch pada valve atau kondisi MCB dan juga kondisi level switch pada klorinasi.
H. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: I PENDAHULUAN
Menjelaskan latar belakang, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, serta sistematika penulisan laporan akhir.
II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menjelaskan teori-teori yang berhubungan dengan tugas akhir ini antara lain: logika, switch, kontaktor, kontrol motor 3 phase, solenoid
valve, electrochlorination, transmitter, dan sistem program.
III METODE PENELITIAN
Bab ini menjelaskan pendahuluan, alat dan bahan yang digunakan, metode penelitian, diagram alir penelitian dan jadwal penelitian.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Logika
Logika adalah sesuatu yang dapat diterima oleh akal, dalam hal ini berhubungan dengan keteknikan. Logika diimplementasikan dalam bentuk simbol, yang dikenal dengan logic gate (gerbang logika). Simbol tersebut tidak menyatakan alat, hanya menyatakan fungsinya saja. Adapun jenis gerbang logika dasar, yaitu:
1. Gerbang Not
Gerbang Not adalah logika yang berfungsi untuk invert suatu masukan artinya jika terdapat masukan Ya, maka keluaran logika tersebut adalah Tidak. Berikut adalah simbol gerbang Not :
Gambar 2.1. Simbol Gerbang Not
Adapun tabel kebenarannya, yaitu :
Input Output
0 1
1 0
Logika hanya mempunyai dua nilai yaitu “0” yang berarti “off” dan “1”
yang berarti “on”. Sehingga dari tabel di atas berarti jika inputnya “off”
maka outputnya “on”, dan jika inputnya “on” maka outputnya “off”.
2. Gerbang OR
Gerbang OR adalah gerbang logika yang mempunyai arti jika inputnya
bernilai “1” atau keduanya maka outputnya “1”, dan jika kedua inputnya
berlogika “0” maka outputnya “0”. Berikut adalah simbol gerbang OR :
Gambar 2.2. Simbol Gerbang OR
Dari gambar di atas, terlihat bahwa gerbang OR memiliki minimal 2 input, yaitu A dan B. Berikut adalah tabel kebenarannya :
INPUT A INPUT B OUTPUT
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
3. Gerbang AND
Gerbang AND adalah gerbang logika yang mempunyai arti output bernilai
logika “1”, jika dan hanya jika kedua inputnya berlogika “1”. Sama halnya
dengan gerbang OR, gerbang AND mempunyai 2 minimal input. Berikut adalah simbol gerbang AND :
Gambar 2.3. Simbol Gerbang AND
Berikut adalah tabel kebenarannya :
INPUT A INPUT B OUTPUT
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
B. Switch
Switch adalah komponen elektrikal yang berfungsi untuk memberi sinyal atau
untuk memutus atau menyambung suatu sistem kontrol. Switch berupa komponen kontaktor mekanik yang digerakkan karena suatu kondisi tertentu, seperti contoh:
pressure switch, kontaktornya akan bergerak karena adanya tekanan mekanik
yang melebihi tekanan normalnya. Contoh lain adalah temperature switch, kontaktornya akan bergerak karena adanya pertambahan panjang yang disebabkan oleh panas. Limit Switch adalah salah satu contoh switch yang digunakan untuk memutus atau memberi isyarat suatu sistem kontrol karena lengan switch
tersentuh suatu objek. Biasanya digunakan untuk pengontrol titik maksimum dan minimum dari pergerakan benda, contohnya lengan Disconnecting Switch, Belt
Conveyor, dan lain-lain. Switch terdiri dari satu set atau lebih kontaktor yang
terdiri dari Common Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Berikut adalah gambar komponen limit switch :
Gambar 2.4. Komponen Limit Switch
Prinsip kerja dari limit switch adalah pada kondisi normal, batang kontaktor tidak tersentuh pergerakan objek maka Common terhubung dengan NC (Normally
Close), dan pada saat batang kontaktor tersentuh pergerakan objek, maka common
berdasarkan kemampuan kontaktornya mengalirkan arus, contohnya limit switch 1 Ampere, 10 Ampere, dan seterusnya. Jenis switch yang lain adalah selector
switch. Switch ini berfungsi untuk memilih jalur mana yang akan diaktifkan.
Sering digunakan dalam pemilihan kontrol lokal, atau Remote. Pengoperasiannya adalah dengan menggunakan putaran manual tangan. Berikut adalah gambar
selector switch :
Gambar 2.5. Selector Switch
C. Kontaktor
Kontaktor adalah komponen elektrikal yang berfungsi untuk memutus atau menyambung arus daya (arus beban). Sistem kerja kontaktor sama seperti relay, yang membedakan adalah kemampuan batang kontaktor lebih besar dalam mengalirkan arus daripada relay. Di dalam kontaktor terdapat komponen elektromagnetik (coil magnetic) dan lengan-lengan kontaktor.
Kontaktor mempunyai titik kontak NO (Normally Open) dan NC (Normally
Close). Dimana pada saat coil tidak teraliri arus, titik Common terhubung dengan
NC dan pada saat coil teraliri arus, maka Common terhubung dengan NO.
Gambar 2.5. Komponen Kontaktor
Gambar 2.6. Bentuk Fisik Kontaktor
__________________________________
3
D. Kontrol Motor 3 Phase
Motor 3 phase adalah salah satu jenis motor listrik yang bekerja menggunakan sumber tegangan 3 phase yaitu R, S, T, dan N. Adapun nilai tegangan antara
phase R, S, dan T adalah 380 Volt, sedangkan nilai tegangan antara phase dengan
Netral adalah 220 Volt. Motor 3 phase dapat bekerja dalam 2 arah, yaitu forward
dan reverse. Cara mengontrol arah putaran motor ini yaitu dengan mengatur
hubungan coil motor dengan sumber listrik. Untuk arah putar forward, menggunakan konfigurasi R, S, T dengan U, V, W. Berikut adalah gambar rangkaiannya :
Gambar 2.7. Rangkaian Arah Putar Forward
Sedangkan untuk arah putaran reverse, konfigurasinya adalah : R, S, T dengan U ,W, V; atau R, S, T dengan W, V, U. Berikut adalah gambar rangkaiannya :
E. Solenoid Valve
Solenoid Valve adalah komponen elektrikal yang berfungsi untuk menggerakkan
valve udara bertekanan untuk menggerakkan valve mekanik. Solenoid valve
menggunakan tegangan kerja DC, yaitu : 12 Volt, 24 Volt, 48 Volt dan 110 VDC.
Gambar 2.9. Solenoid Valve
Pada gambar di atas, terlihat sebuah solenoid valve actuator memiliki dua inlet yaitu inlet on dan inlet off. Berikut sistem kerjanya, yaitu :
a) Pada saat coil magnet teraliri arus (on), maka solenoid valve tertarik menuju coil magnet dan inlet hole terbuka dan udara tekan masuk menekan batang actuator menggerakkan valve actuator on.
b) Pada saat coil magnet tidak teraliri arus (off), maka solenoid valve
terdorong menjauh dari coil magnet karena adanya pegas pembalik dan
outlet hole terbuka dan udara tekan masuk menekan batang actuator
Sistem coil magnetic pada solenoid valve ini sama seperti relay. Solenoid valve
hanya mempunyai 2 kondisi, yaitu energized (kondisi on) dan de-energized
(kondisi off). Solenoid valve membutuhkan tekanan angin untuk bekerja menggerakkan valve actuator yang nilai tekanannya disesuaikan dengan jenis
actuator valve tersebut. Responsibilitas jenis valve type solenoid ini sangat cepat.
Sehingga sangat cocok digunakan pada sistem kontrol yang membutuhkan kecepatan reaksi tinggi.
Solenoid valve digunakan untuk mengendalikan hidrolik, pneumatik, dan aliran
air. Solenoid valve ini cocok digunakan untuk aliran dalam satu arah saja dengan tekanan yang diberikan pada bagian atas dari piringan saluran.
F. Electrochlorination
Electrochlorination adalah suatu alat elektrik yang berfungsi untuk
mengubah atau memecah senyawa air laut yang terdiri dari NaCl dan H2O menjadi NaOCL dan H2. Prinsip kerjanya adalah dengan mengalirkan energi listrik kedalam tabung yang berisi anoda dan katoda yang dipisahkan oleh air laut. Berikut adalah skematik proses electrochlorination
Berikut adalah gambar perpindahan/pemecahan senyawa NaCl dalam
electrochlorination :
Gambar 2.11.Gambar proses electrolyser
Pada gambar di atas, terlihat bahwa air laut (water + salt (NaCl)) di dalam tabung electrochlorination diubah menjadi Sodium Hypochlorite (NaOCl). Prinsip kerja tabung electrochlorination adalah dengan mengubah sumber tegangan AC menjadi DC (rectifier) seperti reaksi yang terjadi dalam accu. Jadi proses ini menggunakan tegangan kerja DC, yang cepat lambat pembentukan Sodium Hypochlorite-nya bergantung pada besarnya arus yang mengalir antara anoda dan katoda.
Skematik Chlorination Sistem Dalam PLTU
beroperasi). Circulating Water System adalah sistem aliran air laut ke dalam sistem pembangkit listrik tenaga uap, yang berfungsi untuk pendingin
Condenser, suplai air demineralisasi bagi proses pembakaran Boiler menjadi
uap, dan sebagai pendingin bagi bearing motor fan, pompa, dan Turbin
Generator. Berikut adalah gambar skematik posisi Chlorination System pada
PLTU :
Gambar 2.12 : Skematik Chlorination pada PLTU
____________________
G. SENSOR SWITCH
Sensor switch adalah komponen elektrikal yang berfungsi untuk memberikan kondisi on atau off, jika suatu materi yang diukur telah mencapai kondisi tertentu. Prinsip kerjanya sama dengan thermo switch pada setrika listrik, yang akan memutuskan arus listrik jika temperatur yang diinginkan telah tercapai. Adapun jenis sensor switch pada sistem Chlorination ini adalah sebagai berikut :
1. Thermo Switch (Switch suhu), akan memberikan input ke PLC berlogika
“0” jika temperatur yang diukurnya belum mencapai nilai tertentu, dan
akan memberikan input berlogika “1”, jika temperatur yang diukur telah tercapai. Media yang diukur dapat berupa gas, air, pipa, kabel, motor, dll. Secara simbol, sistem kerja thermo switch adalah sebagai berikut :
to
Gambar 2.13. Simbol thermo switch
Pada gambar di atas (a) terlihat bahwa thermo switch dalam kondisi open
(common dan NO tidak terhubung) karena temperatur benda yang diukur
belum mencapai titik setting. Dan gambar (b) menunjukkan bahwa
common menjadi terhubung dengan NO, karena temperatur telah mencapai
2. Pressure Switch (Switch tekanan), akan memberikan input ke PLC
berlogika “0” jika tekanan yang diukurnya belum mencapai nilai tertentu,
dan akan memberikan input berlogika “1”, jika tekanan yang diukur telah
tercapai. Berikut adalah gambar simbol pressure switch :
COMMON
Gambar 2.15 : Simbol pressure switch
Pada gambar di atas (a) terlihat bahwa pressure switch dalam kondisi open (common dan NO tidak terhubung) karena pressure media yang diukur belum mencapai titik seting. Dan gambar (b) menunjukan bahwa common
menjadi terhubung dengan NO, karena pressure telah mencapai nilai
setting. Titik NO yang merupakan keluaran dari pressure switch ini yang
menjadi input digital ke PLC untuk diproses lebih lanjut sehingga dapat menghasilkan kontrol otomatis.
3.Differential Pressure Switch (Switch beda tekanan), sama halnya dengan
pressure switch, hanya saja, inputnya terdiri dari 2 sisi, yaitu sisi input dan
sisi output. Switch ini akan memberikan input ke PLC berlogika “0” jika
saringan telah kotor, maka akan menyumbat aliran air atau gas, dan mengakibatkan perbedaan tekanan antara input dan output, dan mengaktifkan DP Switch.
4. Level Switch (Switch ketinggian tanki), akan memberikan input ke PLC
berlogika “0” jika media yang diukurnya belum menyentuh probenya, dan
akan memberikan input berlogika “1”, jika media yang diukur telah menyentuhnya. Media yang diukur biasanya dalam bentuk air dalam tanki.
Gambar 2.16 : Bentuk fisik Level Switch
Berikut adalah gambar simbol level switch :
COMMON
SOURCE
NO COMMON
SOURCE
NO
a b
Pada gambar di atas (a) terlihat bahwa level switch dalam kondisi open
(common dan NO tidak terhubung) karena media yang diukur belum
menyentuh switch. Dan gambar (b) menunjukkan bahwa common menjadi terhubung dengan NO, karena media telah mencapai switch. Titik NO yang merupakan keluaran dari level switch ini yang menjadi input digital ke PLC untuk diproses lebih lanjut sehingga dapat menghasilkan kontrol otomatis.
5. Flow Switch, akan memberikan input ke PLC berlogika “1” jika flow yang
diukurnya belum mencapai nilai tertentu, dan akan memberikan input
berlogika “0”, jika tekanan yang diukur telah tercapai. Media yang diukur
dapat berupa air, dan gas.
6. Analyzer Switch. akan memberikan input ke PLC berlogika “0” jika nilai
kimia suatu benda yang diukurnya belum mencapai nilai tertentu, dan akan
memberikan input berlogika “1”, jika nilai kimia benda yang diukur telah
tercapai. Media yang diukur dapat berupa air, dan gas. Dalam hal ini zat kimia yang diukur adalah chlorin pada Circulating Sea Water System.
__________________________________
5“PT PLN (PERSERO) PUSDIKLAT UDIKLAT SURALAYA
H. SISTEM PROGRAM
1. PLC (Programmable Logic Control)
Otomatisasi merupakan salah satu realisasi dari perkembangan teknologi, dan merupakan satu-satunya alternatif yang tidak dapat dielakkan lagi untuk memperoleh sistem kerja yang sederhana, praktis dan efisien, sehingga memperoleh hasil dengan tingkat keakuratan yang tinggi. Dalam segi waktu juga harus dipertimbangkan, karena dengan semakin pendek waktu yang diperlukan untuk proses produksi, maka akan mendapatkan kualitas lebih jika dibandingkan dengan proses produksi yang menggunakan waktu lebih lama. Selain jumlah produksi lebih banyak, biaya pengoperasiannya juga dapat ditekan seminim mungkin serta membutuhkan tenaga yang lebih sedikit, sehingga proses produksi tersebut memperoleh keuntungan yang lebih tinggi. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan diatas, untuk menunjang proses otomatisasi agar faktor-faktor produksi dapat tercapai dibutuhkan sistem kontrol. Programmabel Logic Controller (PLC) merupakan salah satu
controller yang umum digunakan. Pada dasarnya di dalam PLC terdapat
beberapa peralatan yang berfungsi sebagai relay, coil, latching coil, timer,
counter, perubahan analog ke digital, perubahan digital ke analog dan lain
2. Sejarah PLC
PLC diperkenalkan pertama kali oleh Madicon (Modular Digital
Controller) pada tahun 1969 (sekarang sebagian dari gold electronics) for
general motors hydramatic division. Kemudian beberapa perusahaan seperti
Allen Bradly, General Electric, GEC, Siemens dan Westinghouse yang
memproduksinya dengan harga standar dan dengan kemampuan tinggi. Pemasaran PLC dengan harga rendah didominasi oleh perusahaan-perusahaan dari Jepang seperti Mitsubishi, Omron, mempunyai kelebihan diantaranya : 1. Mudah pemograman atau program kendali dari waktu penghentian sistem
(dari operasi normal) yang minimal.
2. Mudah perawatan misalnya bersifat modul atau pengecekkan kerusakan sistem secara otomatis. Hemat pemakaian energi listrik serta tempat atau ruang yang sedikit dibandingkan penggunaan relai-relai mekanik mempunyai memori yang bisa diperbesar kapasitasnya. Kriteria-kriteria tersebut menarik perhatian beberapa produsen peralatan kontrol sehingga melahirkan generasi pertama PLC. PLC pertama tersebut memenuhi pengurangan pemakaian ruang dan tenaga listrik serta mempunyai sistem pengecekan sendiri kalau terjadi kerusakan.
Programmable Logic Controller (PLC)
Progarammable Logic Controller (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. Definisi
elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika , urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog. Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
1. Programmable
Menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat dan dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic
Menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan
logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan,
mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller
Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
pemograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan. Alat ini bekerja berdasarkan
input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu yang kemudian
akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. “1” menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan “0” berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memilki output banyak.
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus. Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sequensial Control
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sequensial), PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses
finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukkan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.
3.Keuntungan dan Kerugian PLC
PLC sangat dibutuhkan terutama untuk menggantikan sistem wiring atau pengkabelan yang sebelumnya masih digunakan dalam mengendalikan suatu sistem. Keuntungan menggunakan PLC:
1. Fleksibel
Pada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda dikendalikan dengan pengendalinya masing-masing. Misal sepuluh mesin membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi sekarang hanya dengan satu Program, yaitu program PLC, Interface, Control, CNC, Controller, dan
Machine Tool. PLC kesepuluh mesin tersebut dapat dijalankan dengan
programnya masing-masing.
hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload ke PLC-nya. Apabila tidak menggunakan PLC, misalnya relai maka perubahannya dilakukan dengan cara mengubah pengkabelannya. Cara ini tentunya memakan waktu lama.
3. Jumlah kontak yang banyak
Jumlah kontak yang dimiliki oleh PLC pada masing-masing coil lebih banyak dari pada kontak yang dimiliki oleh sebuah relai.
4. Harganya lebih murah
PLC mampu menyederhanakan banyak pengkabelan dibandingkan dengan sebuah relai. Maka harga dari sebuah PLC lebih murah dibandingkan dengan harga beberapa buah relai yang mampu melakukan pengkabelan dengan jumlah yang sama dengan sebuah PLC. PLC mencakup relai, timers, counters, sequencers, dan berbagai fungsi lainnya.
5. Pilot running
PLC yang terprogram dapat dijalankan dan dievaluasi terlebih dahulu di kantor atau laboratorium. Programnya dapat ditulis, diuji, diobservasi dan dimodifikasi bila memang dibutuhkan dan hal ini menghemat waktu bila dibandingkan dengan sistem relai konvensional yang diuji dengan hasil terbaik di pabrik.
6. Observasi visual
7. Kecepatan operasi
Kecepatan operasi PLC lebih cepat dibandingkan dengan relai. Kecepatan. PLC ditentukan dengan waktu scan-nya dalam satuan
millisecond.
8. Metode Pemrograman Ladder atau Boolean
Pemrograman PLC dapat dinyatakan dengan pemrograman ladder bagi teknisi, atau aljabar Boolean bagi programmer yang bekerja di sistem kontrol digital atau Boolean.
9. Sifatnya tahan uji
Solid state device lebih tahan uji dibandingkan dengan relai dan timers
mekanik atau elektrik. PLC merupakan solid state device sehingga bersifat lebih tahan uji.
10. Menyederhanakan komponen-komponen sistem kontrol
Dalam PLC juga terdapat counter, relai dan komponen-komponen lainnya, sehingga tidak membutuhkan komponen-komponen tersebut sebagai tambahan. Penggunaan relai membutuhkan counter, timer
ataupun komponen-komponen lainnya sebagai peralatan tambahan. 11. Dokumentasi
Printout dari PLC dapat langsung diperoleh dan tidak perlu melihat
blueprint sirkuitnya. Tidak seperti relai yang printout sirkuitnya tidak
dapat diperoleh. 12. Keamanan
mengubah program PLC selama PLC tersebut dikunci. 13. Dapat melakukan pengubahan dengan pemrograman ulang
Karena PLC dapat diprogram ulang secara cepat, proses produksi yang bercampur dapat diselesaikan. Misal bagian B akan dijalankan tetapi bagian A masih dalam proses, maka proses pada bagian B dapat diprogram ulang dalam satuan detik.
14. Penambahan rangkaian lebih cepat
Pengguna dapat menambah rangkaian pengendali sewaktu-waktu dengan cepat, tanpa memerlukan tenaga dan biaya yang besar seperti pada pengendali konvensional.
Selain keuntungan yang telah disebutkan di atas maka ada kerugian yang dimiliki oleh PLC, yaitu:
1. Teknologi yang masih baru
Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relai ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang.
2. Kurang bagus untuk aplikasi program yang tetap
3. Pertimbangan Lingkungan
Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi yang kontak langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal.
4. Operasi Dengan Rangkaian Yang Tetap
Jika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan PLC lebih mahal dibanding dengan peralatan kontrol lainnya. PLC akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di-upgrade
secara periodik.
4.Komponen PLC
Sistem PLC terdiri dari lima bagian pokok, yaitu: 1. Central Processing Unit (CPU).
b) Alterable Memory, terdiri dari banyak bagian, intinya bagian ini berupa chip yang isinya di letakkan pada chip RAM (Random
Access Memory), tetapi isinya dapat diubah dan dihapus oleh
pengguna/pemrogram. Bila tidak ada suplai listrik ke CPU maka isinya akan hilang, oleh sebab itu bagian ini disebut bersifat
volatile, tetapi ada juga bagian yang tidak bersifat volatile.
c) Fixed Memory, berisi program yang sudah diset oleh pembuat PLC,
dibuat dalam bentuk chip khusus yang dinamakan ROM (Read
Only Memory), dan tidak dapat diubah atau dihapus selama operasi
CPU, karena itu bagian ini sering dinamakan memori non-volatile
yang tidak akan terhapus isinya walaupun tidak ada listrik yang masuk ke dalam CPU. Selain itu dapat juga ditambahkan
d) Modul EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory), yang ditujukan untuk back up program utama RAM
prosesor sehingga prosesor dapat diprogram untuk meload program EEPROM ke RAM jika program di RAM hilang atau rusak
e) Processor, adalah bagian yang mengontrol supaya informasi tetap
jalan dari bagian yang satu ke bagian yang lain, bagian ini berisi rangkaian clock, sehingga masing-masing transfer informasi ke tempat lain tepat sampai pada waktunya.
f) Battery Backup, umumnya CPU memiliki bagian ini. Bagian ini
g) Programmer/monitor
Pemrograman dilakukan melalui keyboard sehingga alat ini dinamakan Programmer. Dengan adanya Monitor maka dapat dilihat apa yang diketik atau proses yang sedang dijalankan oleh PLC. Bentuk PM ini ada yang besar seperti PC, ada juga yang berukuran kecil yaitu hand-eld programmer dengan jendela tampilan yang kecil, dan ada juga yang berbentuk laptop. PM dihubungkan dengan CPU melalui kabel. Setelah CPU selesai diprogram maka PM tidak dipergunakan lagi untuk operasi proses PLC, sehingga pada bagian ini hanya dibutuhkan satu buah PLC untuk banyak CPU.
h) Modul Input / Output (I/O).
Input merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik dari sensor
atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. Ada banyak jenis modul input yang dapat dipilih dan jenisnya tergantung dari input yang akan digunakan. Jika input adalah limit
switch dan push button dapat dipilih kartu input DC. Modul input
analog adalah kartu input khusus yang menggunakan ADC (Analog
to Digital Conversion) dimana kartu ini digunakan untuk input
yang berupa variable seperti temperatur, kecepatan, tekanan dan posisi. Pada umumnya ada 8-32 input point setiap modul inputnya. Setiap point akan ditandai sebagai alamat yang unik oleh prosesor.
Output adalah bagian PLC yang menyalurkan sinyal elektrik hasil
elektrik itu dinyatakan dengan tegangan listrik antara 5 - 15 volt DC dengan informasi diluar sistem tegangan yang bervariasi antara 24 – 240 volt DC maupun AC. Kartu output biasanya mempunyai 6-32 output point dalam sebuah single module. Kartu output analog adalah tipe khusus dari modul output yang menggunakan DAC
(Digital to Analog Conversion). Modul output analog dapat
mengambil nilai dalam 12 bit dan mengubahnya ke dalam sinyal analog. Biasanya sinyal ini 0-10 volts DC atau 4-20 mA. Sinyal Analog biasanya digunakan pada peralatan seperti motor yang mengoperasikan katup dan pneumatic position control devices. Bila dibutuhkan, suatu sistem elektronik dapat ditambahkan untuk menghubungkan modul ini ke tempat yang jauh. proses operasi sebenarnya di bawah kendali PLC mungkin saja jaraknya jauh, dapat saja ribuan meter.
3. Printer
Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat diprintout atau dicetak. Informasi yang mungkin dicetak adalah diagram ladder, status
register, status dan daftar dari kondisi-kondisi yang sedang dijalankan,
timing diagram dari kontak, timing diagram dari register, dan lain-lain.
4. The Program Recorder/Player
akan direkam kembali ke dalam CPU apabila program aslinya hilang atau mengalami kesalahan. Untuk operasi yang besar, kemungkinan lain adalah menghubungkan CPU dengan komputer utama (master
computer) yang biasanya digunakan pada pabrik besar atau proses yang
mengkoodinasi banyak sistem PLC .
5. CX ONE PROGRAM PLC
PLC omron adalah produk dari jepang, omron sudah terkenal di kalangan industri dengan PLC yang murah dan handal. Bagi pemula yang ingin mempelajari program PLC, sofware CX-Programmer bisa menjadi referensi yang tepat untuk memulainya. Program CX-Programmer merupakan program yang tidak gratis, harganya sekitar 3-9 juta.
1. Installation Program CX One V8.0
Gambar 2.19 : Layar fasilitas install CX One V8.0
Pilih Semua fasilitas lalu Klik NEXT
Gambar 2.20 : Layar Install Shield Wizard
2. Running Program, dan Menjalankan program CX-Programmer.
Gambar 2.21 : Layar All Program pada Windows
Klik new program
Gambar 2.22 : Tampilan pilihan jenis PLC dan tipe CPU-nya
network pilih eternet dikarenakan kecepatan data yang cepat, bila sudah selesai klik ok untuk memulai program.
Gambar 2.23 : Tampilan menu dasar CX One Programmer
Title Bar : Menunjukan nama file yang akan disave i CX Programmer.
Menu : Untuk memilih menu item.
Tolbar : Berisi tools untuk mengedit ladder, View dan menu standar
lainnya.
Project Tree : Mengatur program dan data, dapat mengcopy program atau
dapat drag dan drop untuk dicopy antara project yang berbeda atauyang sama.
Ladder Windows : Layar untuk menulis dan mengedit program ladder
Status Bar : Menunjukkan status PLC Online/Offline, nama PLC dan lokasi
active sel.
Output windows : Menampilkan Error compilling , menapilkan pencarian contact
Information Windows : Menampilkan shortcut program, informasi ini dapat dihide atau unhide
symbol Bar : Menampilkan nama address atau nilai suatu contact atau
coil dari penunjukan kursor CX Simulator.
Program CX-Simulator merupakan program untuk simulasi CX-Programmer, instalasi program CX-Simulator sering mengalami kegagalan karena program sering bentrok dengan program CX Server yang merupakan program yang harus di instal dahulu sebelum Simulator. Untuk bisa menjalankan program Simulator harus menginstal program Server terlebih dahulu, program CX-Server terdapat pada program waktu instal program
Konfigurasi CX-One dengan Simulator
Sebelum kita membuat program kita terlebih dahulu mengkonfigurasi software
untuk dapat disimulasikan pada CX-Simulator, karena CX-simulator ini ada beberapa konfigurasi yang tidak boleh berbeda dengan konfigurasi CX Programmer. Langkah-langkah konfigurasi :
Gambar 2.24 : Tampilan menu dasar select PLC
Klik Next.
Gambar 2.25 : Tampilan jenis PLC
Gambar 2.26 : Tampilan register PLC
Klik Next dengan konfigurasi tertulis.
Gambar 2.27 : Tampilan Network Communication
Gambar 2.28 : Tampilan Serial Communication
Klik Next.
Gambar 2.29 : Tampilan Content List
Gambar 2.30 : Tampilan Network Address dan Node Address
Setelah konfigurasi selesai klik connect untuk mendapatkan network
address dan node address. Setelah Simulator dan Ladder berhasil link, maka
dapat dimulai membuat program laddernya.
Gambar 2.31 : Tampilan Network Address dan Node Address
Program Ladder
dikatakan program ladder lebih gampang karena kita tidak memikirkan jumlah kontak dan jumlah relai untuk mengontrol.
Langkah-langkah pembuatan program :
1. Menjalankan program CX-Programmer dan CX-Simulator yang telah terkonfigurasi seperti postingan sebelumnya.
Gambar 2.32 : Tampilan Dasar Program
Klik Connect untuk menccoba konfigurasi sesuai dengan simulator.
Gambar 2.33 : Layar dasar CX Programmer yang sudah link dengan Simulator-nya
Gambar 2.34 : Layar port tidak sesuai
Pesan berikut terjadi apabila Network type tidak sesuai dengan CX-Programmer.
Gambar 2.35 : Layar Gagal tersambung ke PLC
Pesan berikut apabila tipe CPU PLC tidak sesuai dengan CPU CX-Simulator. Setelah anda berhasil komunikasikan PLC dengan Simulator, kita akan mencoba membuat program sederhana.
Gambar 2.36 : Layar kontak NO
Gambar 2.37 : Layar kontak NC
Buat kontak NC sebagai Stop dengan alamat input 0.01
Gambar 2.38 : Layar output ladder
Buat sebuah Output pada akhir ladder, beri alamat pada 10.00
Gambar 2.39 : Layar interlocking
Gambar 2.40 : Layar membuat interlocking
Klik OK untuk mendownlod Program, Symbol dan Comment
Gambar 2.41 : Layar download program
Klik Yes.
Gambar 2.42 : Layar download to plc
Gambar 2.43 : Layar force input
Untuk mengetahui sesuai atau tidaknya program kita force input dengan nilai 1.
Gambar 2.44 : Layar force stop
Rangkaian terkunci untuk mematikan force stop dengan nilai 1.
Dengan dasar rangkaian dapat berimprovisasi membuat rangkaian yang lebih kompleks dan mencoba instruksi-instruksi lainnya.
Sekarang dijelaskan intruksi dasar CX-Programmer dari Timer dan Counter
Gambar 2.45 : Layar help
Ketika ingin mencari instruksi timer mengalami kesulitan standarnya penulisan, untuk itu klik detail.
Gambar 2.46 : Layar instruksi timer
Dari Instruction Help dapat diketahui bagaimana cara penulisan yang benar, pada layar Edit Instruction terdapat 2 operasi untuk timer number
dan nilai waktu timer, untuk timer no masukan angka 1 dan nilai timer #100
Gambar 2.47 : Layar set timer
Gambar 2.48 : Layar Set Value
Input 0.02 untuk menghitung mundur nilai dari set value, input 0.03 untuk
mereset set value counter C000 adalah output counter apabila bernilai 0 maka 10.02 ON. Setelah selesai membuat program maka download program dan simulasikan. Untuk merubah alamat secara cepat kita dapat merubah address selagi kita online, seperti di bawah ini.
Gambar 2.49 : Mengubah address saat online
Gambar 2.51 : Layar selesai setting address
__________________________________
6
“PT PLN (PERSERO) PUSDIKLAT UDIKLAT SURALAYA HUBUNGAN PLC&HMI
I. Sistem Chlorination
Seperti telah dijelaskan dalam Bab I, bahwa sistem chlorination
menggunakan prinsip kerja rectifier yang memanfaatkan listrik standar AC yang diubah menjadi DC dengan tingkat arus bervariasi. Adapun blok diagram sistem chlorination pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap ini adalah sebagai berikut :
Gambar 2.52.Blok diagram sistem chlorination
Pada gambar 3.1 di atas, terlihat bahwa komponen chlorination, terdiri dari : 1. Air laut, yaitu sebagai bahan baku chlorine.
2. Booster pump, yaitu pompa penyedot air laut untuk dimasukkan ke dalam
electrochlorination.
3. Filter atau strainer adalah alat penyaring air laut yang terdiri dari batu
arkal spin klin.
4. Electrochlorination, yaitu alat elektrik rectifier untuk proses pembuatan
chlorine.
5. Tanki penyimpanan NaOCl, yaitu tempat penyimpanan hasil
electrochlorination sebelum diumpankan ke air laut.
6. Pompa Dosing, yaitu pompa untuk menginjeksi air laut dengan cairan
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Lampung 2 x 100 MW unit 5 dan 6 Sebalang, Lampung Selatan. Pengerjaan tugas akhir ini bertempat di laboratorium Tegangan Tinggi Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung pada bulan Juni 2012 sampai dengan bulan September 2013.
B. Alat dan Bahan
Pada sistem simulasi ini, menggunakan alat dan bahan sebagai berikut :
1. Referensi Electrochlorination Sistem, yaitu sistem baku yang digunakan sebagai pemroses air laut menjadi cairan chlorine (NaOCl), yang berupa buku-buku panduan.
2. Referensi Pemrogramman dan hubungannya dengan computer. 3. Program Aplikasi pada PC menggunakan Cx-one.
4. PC (Personal Computer).
C. Metode yang digunakan
Berikut adalah blok diagram metode penelitian Simulasi Sistem Chlorination
Gambar 3.1 Blok diagram metode penelitian
Pada gambar 3.1 di atas, terlihat bahwa pembuatan program simulasi ini terdiri dari :
1. Penentuan alamat input dan output, yaitu suatu sistem untuk menentukan alamat input dan output mana yang akan digunakan pada komputer yang berinteraksi dengan hardware (sensor sebagai alamat input, dan motor, valve
sebagai alamat output),
2. Pembuatan data base, yaitu suatu cara memasukkan data-data referensi yang nantinya digunakan untuk pembanding suatu data masukan, yang akhirnya menjadi suatu perintah keluaran untuk menggerakkan valve atau motor.
3. Penentuan alamat tampilan, yaitu suatu sistem menentukan alamat yang akan digunakan sebagai tampilan display pada PC, sehingga dapat dioperasikan dengan mudah oleh pengguna.
5. Pengujian logic dan simulasi, yaitu suatu tahapan, dimana logic control yang telah dibuat, dapat beroperasi dengan baik sesuai dengan sistem kerja yang diinginkan.
Pada gambar flow chart di atas, proses program berlangsung yaitu :
1. Start, merupakan proses awal menjalankan program untuk mengeksekusi
motor pompa maupun valve pada suatu sistem,
2. Data input, merupakan suatu masukan bagi proses kontrol simulasi, yang terdiri dari masukan data switch pada valve, atau kondisi MCB, dan juga kondisi level switch dan kadar chlorin.
3. Data permissive, merupakan suatu masukan bagi proses kontrol simulasi yang terdiri dari izin eksekusi yang merupakan data input pula yang berupa kondisi remote/lokal pengoperasian motor maupun valve.
4. Running, adalah kondisi running atau bekerjanya suatu pompa atau valve.
5. Data proses, merupakan data input yang dihasilkan dari proses running
suatu sistem, seperti level tanki penuh atau belum, kondisi flow air, dsb,
6. Stop, merupakan proses akhir dari suatu kontrol simulasi ini, dimana bila
kondisi data proses telah sesuai dengan settingan, maka motor, atau valve
berhenti bekerja, dan jika belum terpenuhi, pompa dan valve tersebut tetap bekerja.
Langkah-langkah dalam membuat program kontrol Chlorination System pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah sebagai berikut :
terdapat program link yang dapat menghubungkan antara program ladder kontrol dengan program simulasi view-nya sebagai pengganti PLC sungguhan. Nama program tersebut adalah Cx One Designer.
2. Mencari referensi dari sistem Chlorination pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap, dan juga referensi dari masing-masing komponen pembentuknya, seperti sistem kerja sensor, dan sistem kerja panel motor.
3. Menentukan alamat input, alamat kontrol internal PLC yang berupa
relay internal, timer, dan counter, dan menetukan alamat output yang
akan diumpankan ke keluaran PC menuju PLC sebenarnya.
Pada sistem chlorination ini, program dibagi menjadi sistem, yaitu sistem elektrikal, yang bersumber dari panel-panel motor, dan sistem mekanik, yang berasal dari sensor switch dari aliran mekanik air, level tanki, dan analizer
chlorin. Program CX One, mempunyai alamat input output mulai dari 0.00,
sampai 199.00, dan relay internal program yaitu dari 200.00 sampai tak hingga.
Timer memiliki alamat 000 sampai 999. Berikut adalah daftar input yang terdapat
pada sistem chlorination berdasarkan data referensi proyek PLTU Sebalang :
Tabel 3.3. Daftar alamat input sensor Program PLC Chlorination System
NO : ALAMAT INPUT : DISKRIPSI : JENIS KONTAK
1 10.00 DP Strainer 1 Normally Open
2 10.01 DP Strainer 1 Normally Open
3 10.02 Flow Inlet Chlorinizer 1 Normally Close
5 10.04 Temperatur Inlet Chlorinizer 1 Normally Open
6 10.05 Temperatur Inlet Chlorinizer 1 Normally Open
7 10.06 Flow Outlet Chlorinizer 2 Normally Close
8 10.07 Flow Outlet Chlorinizer 2 Normally Close
9 10.08 Temperatur Outlet Chlorinizer 2 Normally Open
10 10.09 Temperatur Outlet Chlorinizer 2 Normally Open
11 10.10 Chlorin Analizer Normal Normally Open
12 10.11 Chlorin Analizer HIgh Normally Open
13 10.12 Level Low Storage Tank Normally Open
14 10.13 Level High Storage Tank Normally Open
Sedangkan untuk alamat input yang berasal dari panel-panel motor adalah sebagai berikut :
Tabel 3.4. Daftar alamat input Panel Motor Chlorination System
NO : ALAMAT INPUT : DISKRIPSI : JENIS KONTAK
1 0.01 Booster Pump 1 Remote Normally Open
2 0.02 Booster Pump 1 Trip Normally Open
3 0.03 Booster Pump 1 Control Fail Normally Open
4 1.00 Booster Pump 2 Remote Normally Open
5 1.01 Booster Pump 2 Trip Normally Open
6 1.02 Booster Pump 2 Control Fail Normally Open
7 2.00 Rectifier 1 Remote Normally Open
8 2.01 Thyristor Rectifier 1 Over Temperatur Normally Open
9 2.02 Dioda Rectifier 1 Over Temperatur Normally Open
10 2.03 Rectifier 1 General Fault Normally Open
12 2.05 Rectifier 1 Phase Fault Normally Open
13 2.06 Rectifier 1 Door Open Normally Open
14 2.07 Rectifier 1 Over Voltage Normally Open
15 2.08 Rectifier 1 Transformer Over Temperatur Normally Open
16 2.09 Rectifier 1 Over Current Normally Open
17 3.00 Rectifier 2 Remote Normally Open
18 3.01 Thyristor Rectifier 2 Over Temperatur Normally Open
19 3.02 Dioda Rectifier 2 Over Temperatur Normally Open
20 3.03 Rectifier 2 General Fault Normally Open
21 3.04 Rectifier 2 Fan Fault Normally Open
22 3.05 Rectifier 2 Phase Fault Normally Open
23 3.06 Rectifier 2 Door Open Normally Open
24 3.07 Rectifier 2 Over Voltage Normally Open
25 3.08 Rectifier 2 Transformer Over Temperatur Normally Open
26 3.09 Rectifier 2 Over Current Normally Open
27 4.00 Dosing 1 Remote Normally Open
28 4.01 Dosing 1 Trip Normally Open
29 4.02 Dosing 1 Control Fault Normally Open
30 5.00 Dosing 1 Remote Normally Open
31 5.01 Dosing 1 Trip Normally Open
32 5.02 Dosing 1 Control Fault Normally Open
33 7.00 Plant Unit 1 Running Normally Open
34 7.01 Plant Unit 2 Running Normally Open
Tabel 3.5. Daftar alamat output control Chlorination System
NO : ALAMAT OUTPUT : DISKRIPSI : JENIS KONTAK
1 200.08 Start Command Booster Pump 1 Normally Open
2 200.09 Stop Command Booster Pump 1 Normally Open
3 201.07 Start Command Booster Pump 2 Normally Open
4 201.08 Stop Command Booster Pump 2 Normally Open
5 202.14 Start Command Rectifier 1 Normally Open
6 202.15 Stop Command Rectifier 1 Normally Open
7 203.14 Start Command Rectifier 2 Normally Open
8 203.15 Stop Command Rectifier 2 Normally Open
9 204.09 Start Command Dosing 1 Speed 1 Normally Open
10 204.10 Stop Command Dosing 1 Speed 1 Normally Open
11 204.11 Start Command Dosing 1 Speed 2 Normally Open
12 204.12 Stop Command Dosing 1 Speed 2 Normally Open
13 205.09 Start Command Dosing 2 Speed 1 Normally Open
14 205.10 Stop Command Dosing 2 Speed 1 Normally Open
15 205.11 Start Command Dosing 2 Speed 2 Normally Open
16 205.12 Stop Command Dosing 2 Speed 2 Normally Open
Dengan menentukan alamat input, dan output ini, maka dapat dibuat ladder logic
sesuai dengan prinsip kerja dari Chlorination System, yang dibagi menjadi 2 sistem kontrol, yaitu sistem kontrol manual dan sistem kontrol otomatis, dimana
1. LOGIC SENSOR
Berikut adalah gambar diagram ladder untuk input sensor :
Gambar 3.6. Ladder Diagram sensor pada Chlorination System
Pada gambar di atas, terlihat bahwa semua sensor merupakan kontak NO
(Normally Open), kecuali sensor flow atau aliran, memiliki sifat kontak NC
(Normally Close). Jumlah jalur ladder untuk sensor ini adalah 6 Rung yaitu dari
2. LOGIC BOOSTER PUMP 1
Untuk ladder program control Booster Pump 1 dapat dilihat sebagai berikut :
Pada gambar di atas, logic control untuk booster pump 1 dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu logic booster pump 1 indikator, yang terdiri dari 5 Rung,
dan logic control booster pump 1, yang berfungsi menjalankan booster
pump 1 baik secara manual maupun auto, dan untuk men-stop booster pump tersebut.
3. LOGIC BOOSTER PUMP 2
Sama halnya dengan logic control booster pump 1, pada gambar di atas, terdapat indikasi-indikasi pada booster pump 2, yang selanjutnya diproses lebih lanjut pada logic control booster pump tersebut.
4. LOGIC RECTIFIER CHLORINIZER 1
Gambar 3.9. Ladder Diagram Rectifier Chlorinnizer 1
Pada gambar di atas, terlihat bahwa Rectifier Chlorination memiliki cukup banyak
input-an mulai dari remote yang diletakkan pada alamat 200.00, dengan relay
Berikut adalah logic control rectifier 1 :
Pada gambar di atas, logic control Rectifier Chlorinizer 1 terdiri dari 2 buah
command running, dan 2 buah command stop, karena dalam kondisi aktual,
chlorinizer ini bekerja dalam 2 jenis kecepatan yaitu kecepatan 1 dimana
chlorinizer bekerja dengan kekuatan arus jenis 1 untuk mengimbangi jumlah motor booster pump yang bekerja. Jika hanya 1 motor booster yang bekerja, maka
chlorinizer bekerja dengan kekuatan arus tipe 1, dan jika jumlah booster pump
yang bekerja 2 buah, maka chlorinizer bekerja dengan kekuatan arus listrik tipe 2.
5. LOGIC RECTIFIER CHLORINIZER 1
6. LOGIC RECTIFIER CHLORINIZER 2
Sama halnya dengan rectifier 2, indikasi dan urutan control diagram sama dengan Rectifier 1, seperti terlihat pada logic berikut :
Gambar 3.10 : Leadder Diagram Kontrol Rectifier Chlorinnizer 2
7. LOGIC DOSING PUMP 1
Untuk logic dosing pump dapat dilihat dalam logic berikut :
Pada sistem kerjanya dosing pump mempunyai dua nilai speed yaitu speed 1 dan speed 2. Bergantung pada jumlah power plant (Pemangkit yang running). Jika hanya 1 Pembangkit yang running, maka dosing pump bekerja dengan speed 1, sedangkan jika Pemangkit semua running (2 Unit, maka speed dosing berubah menjadi speed 2.
Berikut adalah leader control logic dosing pump 1
Pada gambar di atas, terdapat 2 buah control running, yaitu Speed 1 dan Speed 2 yang diletakkan pada alamat relay internal 204.09, dan 204.11. Speed pada dosing pump ini bekerja secara bergantian, dan tidak dapat bekerja bersama. Dan terdapat 2 buah control stop, yaitu Stop speed 1 dan Stop speed 2, yang masing-masing diletakkan pada alamat relay internal 204.10, dan 204.12.
8. LOGIC DOSING PUMP 2
Gambar 3.13 : Leader Diagram Indikasi Dosing pump 2
Sama halnya dengan Dosing 1, control dosing 2 terbagi menjadi 2 kontrol running, yaitu Speed 1 dan Speed 2, dan juga Stop Speed 1 dan Stop Speed 2. Disamping logic tersebut di atas, terdapat logic pengaturan waktu pengisian dan pembuangan tanki Chlorin, yaitu :
1. Waktu pengisian tanki Chlorin
Waktu pengisian tanki Chlorin ini berhubungan dengan kapasitas motor pompa Booster Pump 1 dan 2, dan kapasitas tanki Chlorin. Berikut adalah perhitungan waktu isi automatis berdasarkan kapasitas Booster Pump dan Tanki Chlorin pada PLTU Sebalang 2 x 100 MW.
Diketahui : kapasitas Booster Pump masing-masing = 40 m3 / h Kapasitas tanki = 60 m3
Tinggi tangki = 3 m atau 300 cm Dengan nilai actual ini, maka jika hanya 1 pompa yang running yaitu Booster Pump 1 atau Booster Pump 2, maka lamanya waktu pengisian tanki dari kondisi kosong sampai penuh adalah :
Waktu pengisian = Kapasitas Tanki / Kapasitas Pompa = (60 m3 / 40 m3) h
= 1 ½ h atau = 90 menit.
Dalam simulasi ini satuan jam diganti dengan menit, dan satuan menit menjadi detik, sehingga dalam pen-setingan waktu timer pada program adalah 90 detik atau 1 ½ menit. Jika 2 pompa yang running, maka waktu pengisian dengan pompa 1 dibagi 2 = 90 detik / 2
Waktu ini digunakan pada tampilan display Designer, yaitu dengan tinggi 300 cm mempunyai waktu pengisian 90 detik jika hanya 1 pompa yang running, dan 45 detik jika kedua pompa Booster running. Untuk menampilkan jalannya waktu pengisian, maka tinggi 300 cm ini dilakukan oleh counter 300, yang berarti bahwa 1 counter memiliki nilai :
= 90 / 30 detik
= 3 detik atau 300 (timer 10 ms)
Sehingga timing on dan off-nya adalah 300 / 2 ms dan 150 (timer 10 ms). Pada gambar logic control terlihat sebagai berikut :
Gambar 3.15 : Leader Diagram Kontrol Timer 1 Booster Pengisian Tanki Chlorin
running, maka seting timer adalah dibagi 2 dari timer 1 booster running, sehingga nilai seting timernya adalah :
= 300 / 2 = 150
Dan untuk timing on dan timing off masing-masing adalah 75 (timer 10ms)
2. Waktu pembuangan tanki Chlorin
Waktu pembuangan ditentukan oleh Seed pada Dosing Pump, yaitu speed 1 dan speed 2, dan pada kondisi manual, dimungkinkan terjadi kedua Dosing menyala, sehingga timing-nya dikalii 2.Adapun kapasitas masing-masing pompa dosing adalah 50 m3 / h, pada kecepatan maksimal, dan dengan mengetahui kapasitas tangki adalah 60 m3, maka lamanya waktu pembuangan / pengosongan tangki dari ketinggian maksimal 300 cm atau 30 dm sampai 0 yaitu :
1. 1 pompa Dosing running dengan full Speed
Timing pengosongan adalah = 1.2 detik x 30 = 36 detik
Gambar 3.15 : Leader Diagram Kontrol Speed 1 Pengosongan Tanki Chlorin
2. Untuk waktu pembuangan chlorine minimal adalah
Dalam counter 30 an, 1 counternya bernilai 4.8 detik, dibagi dalam 2 waktu timing yaitu timing on selama 0.24 detik, dan timing off selama 0.24 detik. Timer yang digunakan adalah timer per 10ms, sehingga setingan waktu pada timer ini adalah 240.
Berikut adalah tampilan Cx One Designer keseluruhan proses Chlorination :
Pada gambar utama Cx One Designer terdapat 2 buah Booster Pump, yang masing pompa memiliki tampilan indikasi : Remote, Trip, dan Control Fail sesuai dengan fasilitas yang terdapat pada panel motor :
Gambar 3.17 : Mimik indikasi kondisi untuk masing-masing panel Booster Pump 1 dan 2
Pada gambar di atas, kotak polos menyatakan jenis switch pada panel sebagai kontak NO (Normally Open), sedangkan kotak centang, menyatakan kontak NC. Selain tampilan mimic kondisi panel, masing-masing Booster pump juga memiliki mimic tombol start/stop untuk menjalankan pompa secara manual, berikut gambar mimiknya :
Gambar 3.18 : Mimik tombol Booster Pump 1 dan 2
Gambar 3.19 : Mimik indikasi Rectifier 1 dan 2
Indikasi-indikasi ini sesuai dengan fasilitas yang terdapat pada panel Rectifier 1 dan 2. Selain itu, terdapat pula mimic tombol start / stop speed 1 dan 2 untuk tiap rectifier. Berikut gambar mimiknya :
Gambar 3.20 : Mimik tombol Rectifier 1 dan 2
Masing-masing rectifier memiliki 2 tombol control running dan 2 tombol control stop. Jika tombol run 1 ditekan, maka rectifier akan bekerja dengan kekuatan arus speed 1, dan jika tombol run 2 ditekan, maka rectifier bekerja dengan kecepatan arus speed 2. Pada masing pompa Dosing, juga terdapat indikasi-indikasi sebagai berikut :
Dan fasilitas mimic tombol sebagai berikut :
Gambar 3.22 : Mimik tombol Dosing 1 dan 2
Pada pompa Dosing, memiliki 2 nilai Speed atau kapasitas, yaitu kapasitas Speed maksimal yaitu 50 m3 /h, dan kapasitas minimal yaittu 50 m3 / h / 4 = 12,5 m3/h,
Selain fasilitas mimik di atas, pada tampilan Chlorination, terdapat pula mimic toggle untuk mensimulasikan kondisi-kondisi yang terjadi, seperti terlihat pada gambar di bawah ini :
Pada gambar mimic toggle switch di atas, terdapat semua fasilitas input yang dimiliki oleh masing-masing panel motor, rectifier, dan juga sensor DP (Pressure Switch), hal ini bertujuan mempermudah proses simulasi, sehingga tidak perlu mentoggle kontaktor input pada logic leader diagramnya.
E. Jadwal Penelitian
Jadwal rencana kegiatan penelitian.
No. Aktivitas
Juni Juli Agustus Januari Maret September
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Berdasarkan simulasi, analisa, dan pembahasan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Program simulasi ini berdasarkan pada waktu yang diperlukan pompa untuk mengisi storage tanki.
2. Simulasi ini dapat diimplementasikan pada sistem klorinasi yang ada di PLTU sebalang dengan spesifikasi hardware seperti kecepatan pompa, tegangan dan lain lain disesuaikan dengan simulasi.
3. Link antara program ladder dengan tampilan, membutuhkan program tambahan, yang sudah 1 paket dengan program ladder dan tampilannya dan disebut sebagai simulator.
B. SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan pada tugas akhir yang berjudul simulasi
Chlorination System Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap 2 x 100 MW,
yaitu:
1. Sistem Khlorinasi disarankan mempunyai sistem perawatan/pembersihan otomatis seperti teknologi bioremedial. supaya dapat bekerja secara optimal 2. Disarankan PLC terintegrasi dengan Human Machine interface sehingga
ketika ada upgrade sistem bisa dapat langsung dilakukan, begitu juga dengan monitoring.
3. Dalam merancang suatu sistem auto, hendaknya persyaratan auto, yaitu kondisi-kondisi vital dari panel-panel motor dimasukkan dalam logic,
sehingga meminimalkan terjadinya kegagalan sistem kerja auto yang dapat mengakibatkan kerusakan pada komponen komponen hardware seperti motor,
DAFTAR PUSTAKA
Dokumen PT. PLN (Persero), 2010. Kontrol Instrument. Pusdiklat Udiklat Suralaya. Cilegon.
Dokumen PT. PLN (Persero), 2010. Transduser and Sensor. Pusdiklat Udiklat Suralaya. Cilegon.
Dokumen PT. PLN (Persero), 2010. Hubungan PLC dan HMI. Pusdiklat Udiklat Suralaya. Cilegon.
Horikawa, Shiokoji. 2010, SFC Intuduction Guide. Omron Industrial Automation Global: Japan.
Jepoe, Adhi. 2010. Water Desinfection Solution. OxiMax.
Dokumen PT. PLN (Persero) Pusdiklat Udiklat, 2010. Instrument and Control
System. Pusdiklat Udiklat Suralaya. Cilegon.
