v
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Sistem Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap tahun 2003/2004
PEMODELAN DINAMIK DAN SIMULASI PROSES PENGGILINGAN AKHIR PADA PABRIK SEMEN
Hengky Suleman (0400528524)
Rubianto (0400531494)
Ahmad Fadly Abbas (0400536772)
Abstrak
Skripsi ini bertujuan membuat suatu model proses penggilingan akhir pada pabrik semen sekaligus membuat simulasinya. Simulasi dan pemodelan ini dibuat dengan cara memodelkan beberapa peralatan dalam proses penggilingan akhir pada pabrik semen dan membuat simulasi dari model tersebut. Dengan simulasi ini dapat dilihat proses yang terjadi pada penggilingan akhir, sekaligus diharapkan sebagai media pelatihan untuk meningkatkan keterampilan staf operator.
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik.
Skripsi dengan judul PEMODELAN DINAMIK DAN SIMULASI PROSES PENGGILINGAN AKHIR PADA PABRIK SEMEN disusun untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan program studi dan mencapai gelar sarjana komputer pada jurusan Sistem Komputer, Universitas Bina Nusantara, Jakarta.
Selama pembuatan skripsi ini, penulis banyak menghadapi kesulitan dan banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Dr. Theresia Widia Soerjaningsih, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kesempatan kepada Penulis untuk menyusun skripsi ini. 2. Bapak Ir. Harjanto Prabowo, MM., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer.
3. Bapak Iman H. Kartowisastro, Ph.D, selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan dan bantuan kepada penulis.
4. Bapak Robby Saleh, S.Kom., selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan, kesempatan dan bantuan kepada penulis.
vii
6. Para Dosen Universitas Bina Nusantara yang selama ini secara langsung maupun tidak langsung telah memberikan pengarahan dan bimbingan selama kuliah maupun dalam proses penyelesaian skripsi ini.
7. Segenap staf perpustakaan Universitas Bina Nusantara yang telah membantu memberikan fasilitas peminjaman buku kepada penulis.
8. Orang tua dan saudara-saudara kami yang telah mendukung sepenuhnya penyusunan skripsi ini.
9. Teman-teman kami yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis selama penyusunan skripsi ini.
Akhir kata, penulis juga menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Oleh sebab ini penulis mengharapkan kritik maupun saran yang membangun dari para pembaca. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak serta perkembangan Jurusan Sistem Komputer, Universitas Bina Nusantara, Jakarta.
Jakarta, Juni 2004
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam
Halaman Persetujuan Hardcover i
Halaman Pernyataan Dewan Penguji ii
Abstrak v Prakata vi
Daftar Isi viii
Daftar Tabel xii
Daftar Gambar xiii
Daftar Lampiran xvi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan dan Manfaat 2
1.3 Ruang Lingkup 2
1.4 Metodologi Penelitian 2
1.5 Sistematika Penulisan 3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum 4
2.1.1 Pengertian Sistem 4
ix
2.1.3 Pengertian Pemodelan Dinamik 5
2.1.4 Motor DC 7
2.1.5 Persamaan Garis Lurus 11
2.1.6 State Space 13
2.1.7 Runge Kutta Orde 4 16
2.1.8 Fluida 18
2.2 Teori Khusus 19
2.2.1 Bucket Elevator 19
2.2.2 Weight Feeder 20
2.2.3 Belt Conveyor 21
2.2.4 Tube Mill / Ball Mill 22
2.2.5 Separator 24
2.2.6 Cyclone 25
2.2.7 Dust Collector, Bag Filter, Electrostatic Precipitator 26
2.2.8 Air Slide 27
2.2.9 Semen 28
2.2.9.1 Macam – Macam Semen 29
2.2.9.2 Tingkat Kehalusan Semen 31
2.2.9.3 Proporsional Clinker 32
BAB 3 PEMODELAN PROSES PENGGILINGAN AKHIR
3.1 Proses Produksi Semen 34
3.1.1 Batasan Pemodelan 34
3.3 Pemodelan Proses Penggilingan Akhir 36
3.3.1 Pemodelan Motor 37
3.3.2 Pemodelan Bin (Clinker, Gypsum, Additive) 39
3.3.3 Pemodelan Fan 42
3.3.4 Pemodelan Fan dan Damper 43
3.3.5 Pemodelan Separator 44
3.3.6 Pemodelan Fan, Damper dan Bag Filter 48
BAB 4 SIMULASI DAN ANALISA
4.1 Analisa Program Simulasi Proses Penggilingan Akhir 59
4.2 Analisa Hasil Simulasi 61
4.2.1 Hubungan Antara Set Point Weight Feeder dengan Actual
Point Clinker 61
4.2.2 Hubungan Antara Set Point Weight Feeder dengan Actual
Point Gypsum 63
4.2.3 Hubungan Antara Actual Clinker, Actual Gypsum dan
Input Ball Mill 64
4.2.4 Hubungan Antara Input Ball Mill dan Output Ball Mill 67 4.2.5 Hubungan Antara Kecepatan Separator dengan Output
xi
4.2.6 Hubungan Antara Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output Ball Mill, Input Separator, Output
Separator, Qback Ball Mill 79
4.2.6.1 Saat Kecepatan Separator 100 % 79 4.2.6.2 Saat Kecepatan Separator 44 % 83 4.2.6.3 Saat Kecepatan Separator 0 % 86 4.2.7 Perbandingan Antara Data Aktual Hasil Simulasi dengan Data
Aktual di Lapangan 90
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 92
5.2 Saran 92
DAFTAR PUSTAKA 93
DAFTAR RIWAYAT HIDUP 94
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Data Kapasitas Actual Clinker, Gypsum dan Ball Mill 66 Tabel 4.2 Data Input Ball mill dan Output Ball Mill 69 Tabel 4.3 Data Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 100 % 72 Tabel 4.4 Data Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 44 % 75 Tabel 4.5 Data Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 0 % 78 Tabel 4.6 Data Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output Ball Mill,
Input Separator, Output Separator, Qback Ball Mill pada Kecepatan
Separator 100 % 82
Tabel 4.7 Data Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output Ball Mill, Input Separator, Output Separator, Qback Ball Mill pada Kecepatan
Separator 44 % 85
Tabel 4.8 Data Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output Ball Mill, Input Separator, Output Separator, Qback Ball Mill pada Kecepatan
Separator 0 % 89
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Blok Diagram Metodologi 2
Gambar 2.1 Langkah – Langkah Pemodelan 6
Gambar 2.2 Rangkaian Motor 7
Gambar 2.3 Weight Feeder 20
Gambar 2.4 Belt Conveyor 21
Gambar 2.5 Tube Mill 22
Gambar 2.6 Separator 24
Gambar 2.7 Bag filter 26
Gambar 2.8 Air Slide 27
Gambar 3.1 Proses Produksi Pada Pabrik Semen 34 Gambar 3.2 Diagram Aliran Material Proses Penggilingan Akhir 36
Gambar 3.3 Grafik Respon Motor 39
Gambar 3.4 Material Input dan Output Bin 40
Gambar 3.5 Blok Diagram Pemodelan Fan 42
Gambar 3.6 Grafik Fan 42
Gambar 3.7 Blok Diagram pemodelan Fan dan Damper 43
Gambar 3.8 Grafik Fan dan Damper 44
Gambar 3.9 Separator 45
Gambar 3.10 Grafik proses Dalam Separator 45
Gambar 3.11 Blok Diagram Pemodelan Separator 48 Gambar 3.12 Blok Diagram Pemodelan Fan, Damper dan Bag Filter 49
Gambar 3.14 Grafik Hambatan dan Gradien 51 Gambar 3.15 Grafik Gradien Terhadap dP dan Q 52 Gambar 3.16 Proses Penggilingan Akhir Pada Pabrik Semen 54 Gambar 3.17 Blok Diagram Pemodelan Bin dan Motor 55
Gambar 3.18 Ball Mill 56
Gambar 3.19 Proses Dari Ball Mill dan Bag Filter dengan Pengaruh Posisi
Damper dan Kecepatan 57
Gambar 4.1 Menu Program Simulasi 59
Gambar 4.2 Tampilan Utama Simulasi 60
Gambar 4.3 Grafik Set point dan Actual Point Clinker 62 Gambar 4.4 Grafik Set Point dan Actual Point Gypsum 63 Gambar 4.5 Grafik Actual Clinker, Actual Gypsum dan Input Ball Mill 65 Gambar 4.6 Grafik Input Ball Mill dan Output Ball Mill 67 Gambar 4.7 Grafik Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 100 % 71 Gambar 4.8 Grafik Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 44 % 74 Gambar 4.9 Grafik Input dan Output Separator pada Kecepatan Separator 0 % 77 Gambar 4.10 Grafik Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output
Ball Mill, Input Separator, Output Separator, Qback Ball Mill pada
Kecepatan Separator 100 % 80
Gambar 4.11 Grafik Actual Clinker, Actual Gypsum, Input Ball Mill, Output Ball Mill, Input Separator, Output Separator, Qback Ball Mill pada
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
Gambar Hasil Simulasi dengan Speed Separator 0% L1 Gambar Hasil Simulasi dengan Speed Separator 44% L2 Gambar Hasil Simulasi dengan Speed Separator 100% L3 Gambar Proses Penggilingan Akhir Pada Pabrik Semen L4
Daftar Tipe Semen L5
Diagram Alir Program Simulasi L6
Diagram Alir Proses Pada Bin L7
Diagram Alir Proses Pada Ball Mill L8
Diagram Alir Proses Pada Separator L9
Diagram Alir Proses Pada Bag Filter L10
Istilah – Istilah Dalam Proses Penggilingan Akhir L11
Surat Pergantian Judul L12
