MAKALAH PENGENDALIAN PROSES

(1)

MAKALAH PENGENDALIAN PROSES

Oleh: Oleh:

1;

1; IIqqbbaal l KKuurrnniiaawwaann ((11331144000022)) 2;

2; AArriinna a HHiiddaayyaattii ((11331144000044)) 3;

3; RRiizzkky y aa!!uu"" ((11331144001111)) 4;

4; RR##y y RR##$$aanndd## ((113311440033%%)) 5;

5; &&iiddiia 'a 'rraann""ii"k"ka a iiaahhaaanan ((11331144004400)) 6;

6; aayyaann! ! **ee""##nna a ++ ((1133114400,,--))

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FA

FAKULT

KULTAS TEKNOLO

AS TEKNOLOGI

GI INDUSTR

INDUSTRII

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

2016

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1; Latar belaka!

*en!endalian .r#"e" adalah di"i.lin il/u yan! /elibatkan "tati"tika dan teknik yan! /elibatkan .e/buatan /ekani"/e dan al!#rit/a untuk /en!endalikan keluaran dari "uatu .r#"e" tertentu+ eba!ai #nt#h adalah "i"te/ .en!aturan te/.eratur ruan!an a!ar te/.eratur

ruan!an tera!a k#n"tan "etia. "aat /i"alnya .ada 20 + *ada ka"u" ini te/.eratur di"ebut "eba!ai variabel terkendali+ elain itu karena te/.eratur diukur #leh "uatu ter/#/eter dan di!unakan untuk /enentukan kera .en!endali (a.akah ruan!an .erlu didin!inkan atau tidak) te/.eratur u!a /eru.akan variabel input + 5e/.eratur yan! diin!inkan (20 ) adalah

setpoint + Keadaan dari .endin!in (/i"alnya lau keluaran udara .endin!in) dina/akan

variabel termanipulasi karena /eru.akan $ariabel yan! terkena ak"i .en!endalian+

Alat .en!endalian yan! u/u/ di!unakan adalah Programmable Logic Controller (*&)+ Alat ini di!unakan untuk /e/baa in.ut anal#! /au.un di!ital /elakukan "eran!kaian .r#!ra/ l#!ika dan /en!ha"ilkan "eran!kaian #ut.ut anal#! /au.un di!ital+ *ada ka"u" "i"te/ .en!aturan te/.eratur te/.eratur ruan!an /enadi in.ut ba!i *&+ *ernyataan6 .ernyataan l#!i" akan /e/bandin!kan "et.#int den!an /a"ukan nilai te/.eratur dan /enentukan a.akah .erlu dilakukan .ena/bahan atau .en!uran!an .endin!inan untuk /ena!a te/.eratur a!ar teta. k#n"tan+ Out.ut dari *& akan /e/.erbe"ar atau /e/.erkeil aliran keluaran udara .endin!in ber!antun! .ada kebutuhan+ 7ntuk "uatu "i"te/ .en!endalian yan! k#/.lek" .erlu di!unakan "i"te/ .en!endalian yan! lebih k#/.lek"

dari.ada *&

1.2;Ru/u"an a"alah

Ada.un ru/u"an /a"alah dala/ /akalah ini adalah ba!ai/ana .rin"i.6.rin"i. dari alat .en!endalian .r#"e "itu dan a.a #nt#h alat .en!endalian ter"ebut yan! di!unakan dala/ indu"tri+

(3)

BAB II

PEMBAHASAN

1.1; T"#"a $e%a&a!a alat $e!e'al(a

A!ar .r#"e" "elalu "tabil dibutuhkan in"tala"i alat6alat .en!endalian+ Alat6alat .en!endalian di.a"an! den!an tuuan:

1; ena!a kea/anan dan ke"ela/atan kera

Kea/anan dala/ #.era"i "uatu .abrik ki/ia /eru.akan kebutuhan .ri/er untuk #ran!6 #ran! yan! bekera di .abrik dan untuk kelan!"un!an .eru"ahaan+ 7ntuk /ena!a tera/innya kea/anan berba!ai k#ndi"i #.era"i .abrik "e.erti tekanan #.era"i te/.eratur k#n"entra"i bahan ki/ia dan lain "eba!ainya haru" dia!a teta. .ada bata"6 bata" tertentu yan! diizinkan+

2; e/enuhi ".e"i8ika"i .r#duk yan! diin!inkan

*abrik haru" /en!ha"ilkan .r#duk den!an u/lah tertentu ("e"uai ka.a"ita" de"ain) dan den!an kualita" tertentu "e"uai ".e"i8ika"i+ 7ntuk itu dibutuhkan "uatu "i"te/ .en!endali untuk /ena!a tin!kat .r#duk"i dan kualita" .r#duk yan! diin!inkan+

3; ena!a .eralatan .r#"e" da.at ber8un!"i "e"uai yan! diin!inkan dala/ de"ain

*eralatan6.eralatan yan! di!unakan dala/ #.era"i .r#"e" .r#duk"i /e/iliki kendala6 kendala #.era"i#nal tertentu yan! haru" di.enuhi+ *ada .#/.a haru" di.ertahankan 9*H .ada k#l#/ di"tila"i haru" dia!a a!ar tidak flooding  te/.eratur dan tekanan .ada reakt#r haru" dia!a a!ar tete. ber#.era"i a/an dan k#n$er"i /enadi .r#duk

#.ti/al i"i tan!ki tidak b#leh luber atau.un kerin! "erta /a"ih banyak kendalakendala lain yan! haru" di.erhatikan+

4; ena!a a!ar #.era"i .abrik teta. ek#n#/i"+

O.era"i .abrik bertuuan /en!ha"ilkan .r#duk dari bahan baku yan! /e/beri keuntun!an yan! /ak"i/u/ "ehin!!a .abrik haru" dialankan .ada k#ndi"i yan! /enyebabkan biaya #.era"i /enadi /ini/u/ dan laba yan! di.er#leh /enadi /ak"i/u/+

5; e/enuhi .er"yaratan lin!kun!an

O.era"i .abrik haru" /e/enuhi berba!ai .eraturan lin!kun!an yan! /e/berikan "yarat6 "yarat tertentu ba!i berba!ai buan!an .abrik ki/ia+

(4)

7ntuk /e/enuhi .er"yaratan diata" di.erlukan .en!awa"an (monitoring ) yan! teru" /eneru" terhada. #.era"i .abrik ki/ia dan inter$en"i dari luar (external intervention) untuk /ena.ai tuuan #.era"i+ Hal ini da.at terlak"ana /elalui "uatu ran!kaian .eralatan (alat ukur keran!an .en!endali dan k#/.uter) dan inter$en"i /anu"ia ( plant managers, plants operators) yan! "eara ber"a/a /e/bentuk control system+ ala/ .en!#era"ian .abrik di.erlukan berba!ai .ra"yarat dan k#ndi"i #.era"i tertentu "ehin!!a di.erlukan u"aha6u"aha .e/antauan terhada. k#ndi"i #.era"i .abrik dan .en!endalian .r#"e" "u.aya k#ndi"i

#.era"inya "tabil+

2)2 S(&te% Pe!e'al(a

i"te/ .en!endali ditera.kan untuk /e/enuhi 3 kel#/.#k kebutuhan yaitu: 1; /enekan .en!aruh !an!!uan ek"ternal

2; /e/a"tikan ke"tabilan "uatu .r#"e" ki/iawi 3; #.ti/a"i kinera "uatu .r#"e" ki/iawi

;ariabel6$ariabel yan! terlibat dala/ .r#"e" #.era"i .abrik adalah ' (lau alir) 5 (te/.eratur) * (tekanan) dan  (k#n"entra"i)+ ;ariabel6$ariabel ter"ebut da.at dikate!#rikan /enadi 2 kel#/.#k yaitu $ariabel in.ut dan $ariabel #ut.ut+ ;ariabel in.ut adalah $ariabel yan! /enandai e8ek lin!kun!an .ada .r#"e" ki/ia yan! dituu+

;ariabel ini u!a dikla"i8ika"ikan dala/ 2 kate!#ri yaitu:

1; manipulated (adjustable) variable ika har!a $ariabel ter"ebut da.at diatur den!an beba" #leh #.erat#r atau /ekani"/e .en!endalian

2; disturbance variable ika har!a tidak da.at diatur #leh #.erat#r atau "i"te/ .en!endali teta.i /eru.akan !an!!uan+

edan!kan $ariabel #ut.ut adalah $ariabel yan! /enandakan e8ek .r#"e" ki/ia terhada. lin!kun!an yan! dikla"i8ika"ikan dala/ 2 kel#/.#k:

1; measured output variables ika $ariabel da.at diketahui den!an .en!ukuran lan!"un! 2; unmeasured output variables ika $ariabel tidak da.at diketahui den!an .en!ukuran

lan!"un!

E*APORATOR

Alat ini berada .ada unit e$a.#ra"i yan! terletak "etelah unit re"irkula"i di .abrik urea *5+ *u.uk Kalti/+ <$a.#rat#r adalah "uatu .eralatan yan! ber8un!"i /e/i"ahkan ua. air den!an larutannya "ehin!!a larutan /enadi lebih .ekat+ a!ian bawahnya beru.a heater dan ba!ian ata"nya beru.a "e.arat#r+

(5)

a; 'il#"#8i *r#"e"

<$a.#rat#r ini di #.era"ikan .ada tekanan dan te/.eratur yan! rendah untuk /e/ekatkan urea keluaran dari unit re"irkula"i dari ,=> ? ,%> /enadi @@,>+ *enurunan tekanan (/enadi $aku/) di.er#leh den!an /en!!unakan "i"te/ k#nden"#r dan eet#r+

6 K#nden"#r adalah alat yan! ber8un!"i /en!k#nden"a"ikan !a" /en!!unakan ##lin! water+

6 <et#r adalah .erealatan yan! ber8un!"i /e/buat "i"te/ /enadi $aku/+

ari "i8at 8i"i" larutan urea /aka untuk /e/ekatkan urea /enadi @@,> di!unakan dua tin!kat e$a.#rat#r+ Hal ini dilakukan untuk /en!hindari teradinya kri"tali"a"i urea+ i unit ini terda.at dua "te. :

6 <$a.#tat#r tin!kat 1 (8ir"t "ta!e e$a.#rat#r)

&arutan di.ana"kan /enadi 130 ? 13= #_{ (di heater) den!an tekanan 03= ? 04 k!/}2 ($aku/)+

6 <$a.#rat#r tin!kat 2 ("e#nd "ta!e e$a.#rat#r)

5e/.eratur larutan dia!a /ak"i/al 140 #_{ (di heater) den!an tekanan diturunkan /enadi} 003= k!/2_($aku/)+

&arutan yan! /en!andun! ,= ? ,%> urea dari urea "t#ra!e tank di.#/.a ke 8ir"t "ta!e e$a.#rat#r yan! ber#.era"i .ada tekanan $aku/ 03= k!/2_{dan /a"uk ke heater yan!} berte/.eratur 130 ? 13= #_{+ Akibatnya air dala/ larutan akan /en!ua.+ &arutan ke/udian}

di.i"ahkan !a"ua. air /a"uk ke "e.arat#r "ehin!!a ter.i"ah dari larutannya+

Karena tekanan .ada "e#nd "ta!e e$a.#rat#r lebih rendah dari 8ir"t "ta!e e$a.#rat#r /aka larutan /en!alir "eara ala/i ke "e#nd "ta!e e$a.#rat#r di/ana te/.eratur larutan dinaikkan dan dia!a k#n"tan 140 #_{+ a/a "e.erti di 8ir"t "ta!e e$a.#rat#r air dala/ larutan} akan ke/bali /en!ua. dan /a"uk ke "e.arat#r+ &arutan yan! keluar dari "e#nd "ta!e e$a.#rat#r beru.a urea /elt (bubur) den!an k#n"entra"i @@,> yan! "elanutnya di .#/.a ke ba!ian ata" .rillin! t#wer untuk .r#"e" "elanutnya+

*enurunan tekanan yan! diikuti .e/ana"an .ada da"arnya akan /enyebabkan air yan! berada dala/ larutan /en!ua.+ Ban! .erlu di.erhatikan di "ini adalah bila tekanan awal e$a.#rat#r lan!"un! diturunkan /enadi 003= k!/2_{ /aka larutan akan lan!"un!} /en!kri"tal akibatnya urea /en!kri"tal "ebelu/ waktunya ini tidak bi"a dikiri/ ke .rillin! t#wer+ elain itu kri"tal urea u!a akan /e/buntu .ada .i.a dan .eralatan .ada unit ini+ Inilah "ebabnya /aka di!unakan dua tin!kat e$a.#rat#r den!an /enurunkan tekanan "eara bertaha. "a/.ai 003= k!/2+

Re"ik# dari alat ini adalah terbentuknya biuret karena "ela/a .r#"e" e$a.#ra"i larutan di.ana"kan+ 9a/un .e/bentukan biuret ini da.at di/ini/ali"a" i den!an .enurunan tekanan

(6)

yan! di"a/.in! untuk /e/bantu /en!ua.kan air u!a a!ar .ana" yan! di!unakan .en!ua.an tidak banyak "ehin!!a re"ik# .e/bentukan biuret da.at ditekan+

b; *en!endalian *r#"e"

5ekanan 8ir"t "ta!e e$a.#rat#r dia!a 03= ? 04 k!/2_{dan te/.eratur u!a dia!a 13= ?}

140 #_{+ Cika tekanan lebih be"ar la!i /aka k#n"entra"i urea akan berkuran! (air yan!}

/en!ua. "edikit) yan! /en!akibatkan "e#nd "ta!e e$a.#rat#r terbebani (#$erl#ad) dan ada re"ik# terbentuk biuret+ 9a/un ika tekanan lebih rendah te/.eratur u!a ikut turun dan /en!akibatkan kri"tali"a"i+ e.erti halnya 8ir"t "ta!e e$a.#rat#r tekanan dan te/.eratur "e#nd "ta!e e$a.#rat#r u!a dia!a 003= k!/2_{dan 140} #_+

c; ;ariable *r#e"" :

et *#int : 5e/.eratur

*r#e"" ;ariable : tea/ /a"uk ani.ulated ;ariable : &au alir "tea/

i"turbane : 5e/.eratur dala/ "tea/

d; Da/bar 7nit

a; Da/bar

Alat

BAB III

PENUTUP

(7)

+)1 Ke&(%$"la

*en!endalian .r#"e" adalah di"i.lin il/u yan! /elibatkan "tati"tika dan teknik yan! /elibatkan .e/buatan /ekani"/e dan al!#rit/a untuk /en!endalikan keluaran dari "uatu .r#"e" tertentu+ eba!ai #nt#h adalah "i"te/ .en!aturan te/.eratur ruan!an a!ar te/.eratur

ruan!an tera!a k#n"tan "etia. "aat /i"alnya .ada 20 + 5uuan di.a"an!kan alat .en!endalian .r#"e":

6 ena!a kea/anan dan ke"ela/atan kera

6 e/enuhi ".e"i8ika"i .r#duk yan! diin!inkan

6 ena!a .eralatan .r#"e" da.at ber8un!"i "e"uai yan! diin!inkan dala/ de"ain

6 ena!a a!ar #.era"i .abrik teta. ek#n#/i"+

6 e/enuhi .er"yaratan lin!kun!an

7ntuk /e/enuhi .er"yaratan diata" di.erlukan .en!awa"an (monitoring ) yan! teru" /eneru" terhada. #.era"i .abrik ki/ia dan inter$en"i dari luar (external intervention) untuk /ena.ai tuuan #.era"i+