BATASAN MASALAH. Simulator bioreaktor anaerob. Adhi Kurniawan (2008) Database yang bersifat static dibangun dari (2009)

BATASAN

 

MASALAH

• Simulator bioreaktor anaerob

mempergunakan hasil Tugas Akhir Septian mempergunakan hasil Tugas Akhir Septian  Adhi Kurniawan (2008)

•Database yang bersifat static dibangun dari  hasil simulasi Tugas Akhir M Indra Firdaus hasil simulasi Tugas Akhir M Indra Firdaus  (2009)

•Sistem monitoring berupa Human Machine 

Interface (HMI) yang menampilkan analogi

Interface (HMI) yang menampilkan analogi  sinyal input dan sinyal output

•Data yang dipakai pada penyusunan

•Data yang dipakai pada penyusunan  database yang bersifat statichanya 

dilakukan pada sistem dengan kondisi stabil  saja

TUJUAN

Merancang sistem monitoring kinerja simulator bioreaktor anaerob Merancang sistem monitoring kinerja simulator bioreaktor anaerob berbasis database pada software LabVIEW yang dapat menampilkan informasi stabilitas dari sistem dengan mengetahui nilai pH dan

optimalitas dari biogas yang dihasilkan dengan mengetahui informasi pertambahan bikarbonat (B_inc) dan dilusi (D_inc)

METODOLOGI PENELITIAN

MULAI _{PEMBUATAN DATABASE (DYNAMIC)}  BERDASAR DATA SIMULASI ONLINE

STUDI LITERATUR

PEMBUATAN DATABASE (STATIC) BERDASAR

PENCOCOKAN PASANGAN DATA INPUT‐ OUTPUT DATABASE STATIC DENGAN  DATABASE DYNAMIC MENGGUNAKAN  BANTUAN INFRERENCE ENGINE PEMBUATAN DATABASE (STATIC) BERDASAR  DATA SIMULASI OFFLINE SESUAI SESUAI  KRITERIA TIDAK TIDAK SESUAI  KRITERIA KRITERIA PENGUJIAN, ANALISA DAN  KESIMPULAN YA YA PEMBUATAN VIRTUAL INSTRUMENT  PADA LabVIEW KESIMPULAN SELESAI

5

PEMBUATAN DATABASE

DATABASE STATIC

MULAI SIMULASI OFFLINE PENGAMBILAN  DATA SIMULASI PENYIMPANAN  DATA SIMULASI

•VARIABEL INPUT : suhu lingkungan (T) dan

substrat inputan (S ) Æ dari nilai terkecil kondisi

DATA SIMULASI  OFFLINE

PEMBUATAN DATABASE  STATIC

substrat inputan (S₂) Æ dari nilai terkecil kondisi stabil s/d nilai pada saat kondisi mulai wash out •VARIABEL OUTPUT : pH, laju aliran CH₄ optimal

MANAGEMENT OBJECT  DATABASE (MODB)

(QCH_4opt), bikarbonat (B_inc) dan dilusi (D_inc) •INDEX : berdasar substrat inputan terkecil s/d

terbesar pada kondisi stabil dari suhu 27o_{C sampai}

SELESAI

terbesar pada kondisi stabil dari suhu 27 C sampai dengan 34o_C

PEMBUATAN DATABASE

DATABASE DYNAMIC

MULAI

SIMULASI ONLINE

•

Pengambilan data simulasi online

dilakukan secara realtime

PENGAMBILAN DATA 

SIMULASI REALTIME

•

Data simulasi realtime akan

disimpan sebagai inputan langsung

kedalam database

PENYIMPANAN  DATA SIMULASI 

REALTIME

PEMBUATAN DATABASE

•

Data hasil simulasi = jumlah data

pada database karena itu database

PEMBUATAN DATABASE  DYNAMIC

SELESAI

p

ini disebut database dynamic.

KONEKSI DATABASE DENGAN LabVIEW MULAI KONEKSI DATABASE  DENGAN LabVIEW PEMBUATAN SKEMATIK  VIRTUAL INSTRUMENT  DATABASE PEMBUATAN INFERENCE  ENGINE RELATIONAL DATABASE  MANAGEMENT SYSTEM (RDBMS) SELESAI

8

UJI SIMULATOR BIOREAKTOR ANAEROB

Pada kestabilan sistem (ditunjukkan dengan nilai pH) terdapat 3 buah kondisi :

kondisi :

•Kondisi stabil (S2 = 0,07 mol/liter s/d S2 = 1,099

(

,

,

mol/liter pada T = 34

o

_C)

•

Kondisi kurang stabil (S2 = 1,106 mol/liter s/d S2 = 1,11

g

(

mol/liter pada T = 34

o

_C)

•Kondisi tidak stabil (S2

(

≥

1,12 mol/liter pada T = 34

p

o

C)

)

UJI KONEKSI DATABASE

•

Indikator database

t

k

k i d

terkoneksi dengan

LabVIEW

• I

nformasi database

Bertujuan untuk mengetahui apakah database yang sudah dibuat dapat

• I

nformasi database

yang terkoneksi

dengan software

L bVIEW

database yang sudah dibuat dapat terkoneksi dengan baik dengan software

LabVIEW

LabVIEW

UJI DATABASE DYNAMIC

•

TUJUAN :

untuk mengetahui

seberapa jauh database yang

dirancang dapat memprediksi

dirancang dapat memprediksi

secara

•

VALIDASI :

dengan insert data

Æ

•

VALIDASI :

dengan insert data Æ

memberikan inputan sebanyak 3

kali secara kontinyu dan acak.

•

PENGARUHNYA :

Simulation

loop parameter

Æ

solver method

(Runge Kutta 2) dan step size

(Runge-Kutta 2) dan step size

(0,2 detik)

•

HASIL :

Dari pengaturan

•

HASIL :

Dari pengaturan

parameter Æ

waktu record data

adalah 34 data/detik

UJI DATABASE STATIC

•

TUJUAN

:

untuk mengetahui

output variabel terukur =

i

t d t b

t ti

input database static

•

VALIDASI :

dengan filter data

Æ

memberikan 3 buah

inputan yang berbeda-beda

pada proses insert data

•

PENGARUHNYA :

semakin

banyak data record maka

semakin lama waktu untuk

d

tk

mendapatkan pasanganan

data

•

HASIL :

HASIL :

insert data

insert data

UJI SISTEM MONITORING BIOREAKTOR

ANAEROB BERBASIS DATABASE

Konsentrasi substrat S₂= 0,77 mol/liter dan temperature= 27 o_C

• hijau_j Æ pasangan data input (T_{p g p ( ∞}= 27o_{C dan A}

∞

= 10) = hasil output pada database static • Kuning Æ hasil pasangan data input-output

dari database (bikarbonat dan dilusi) yang digunakan sebagai informasi agar CH4 optimal

• Biru Æ atas = CH4 sistem monitoring bawah = informasi CH4optimal yang bisa dicapai apabila ditambahkan bikarbonat dan dilusi

• Merah Æ informasi yang ada pada database yang bersifat static

13

UJI SISTEM MONITORING BIOREAKTOR

ANAEROB BERBASIS DATABASE

Konsentrasi substrat S₂= 0,77 mol/liter dan temperature= 27 o_C

•

Grafik output pH dan QCH4 sistem

monitoring sebelum dan setelah

diberikan validasi

•

pH bertambah stabil pada 200 jam

setelah validasi sesuai informasi dari

database static (pH

≈

6,97)

•

QCH4 bertambah optimal pada 200 jam

QCH4 bertambah optimal pada 200 jam

setelah validasi sesuai informasi dari

database static

•

QCH4 monitoring

≈

0 0025 mol/liter

•

QCH4 monitoring

≈

0,0025 mol/liter

sedangkan QCH4 optimal

≈

0,0031

mol/liter Æ

sistem dari bioreactor

menyesuaikan output pH, dimana

23

menyesuaikan output pH, dimana

sasarannya adalah menjaga kestabilan

baru mencapai kondisi yang optimal

UJI SISTEM MONITORING BIOREAKTOR

ANAEROB BERBASIS DATABASE

Konsentrasi substrat S₂= 1,099 mol/liter dan temperature= 34 o_C

•

hijau

_hijau

Æ

Æ

pasangan data input (T

_{pasangan data input (T}

_∞

= 34

o

_C

∞

34 C

dan A = 14,7) = hasil output pada

database static

•

Fase ini (T

_∞

= 34

o

C dan A = 14,7) Æ

sistem masih stabil, tetapi apabila nilai T

∞

dan A dinaikkan lagi maka sistem

j di k

t bil

menjadi kurang stabil

•

Tanda warna

kuning

, warna biru dan

warna

merah

= uji sistem pada halaman

warna

merah

= uji sistem pada halaman

13 pada slide

UJI SISTEM MONITORING BIOREAKTOR

ANAEROB BERBASIS DATABASE

Konsentrasi substrat S₂= 1,099 mol/liter dan temperature= 34 o_C

•

Grafik output pH dan QCH4 sistem

monitoring sebelum dan setelah

diberikan validasi

•

pH bertambah stabil pada 200 jam

setelah validasi sesuai informasi dari

database static (pH

≈

6,97)

•

QCH4 berkurangpada 200 jam setelah

QCH4 monitoring

0 0035 mol/liter

QCH4 berkurangpada 200 jam setelah

validasi sesuai informasi dari database

static

•

QCH4 monitoring

≈

0,0035 mol/liter

sedangkan QCH4 optimal

≈

0,0031

mol/liter

Æ

sistem dari bioreactor

menyesuaikan output pH dimana

menyesuaikan output pH, dimana

sasarannya adalah menjaga kestabilan

baru mencapai kondisi yang optimal

KESIMPULAN KESELURUHAN

• Perancangan sistem monitoring berbasis database mempergunakan 2 jenis database, yaitu database yang bersifat static dan database yang bersifat dynamic, dimana database dynamic (berasal dari data record bersifat dynamic, dimana database dynamic (berasal dari data record simulasi online) akan dicari pasangan data input-output dari database static (dibuat berdasarkan simulasi offline) dengan mempergunakan inference engine sebagai media eksekusi data

• Dari sistem monitoring bioreactor anaerob berbasis database didapat kondisi stabil sistem berada pada inputan S₂ = 0,07 mol/liter s/d S2 = 1,099 mol/liter dan T = 34o_{C, kondisi kurang stabil berada pada inputan S}

2 = 1 106 mol/liter dan T = 34o_{C sedangkan kondisi tidak stabil berapa pada} = 1,106 mol/liter dan T = 34o_{C sedangkan kondisi tidak stabil berapa pada} inputan S₂ ≥ 1,12 mol/liter dan T = 34o_C

• Pencapaian kondisi stabil dan optimal dari bioreactor dapat diperoleh dengan mengetahui banyaknya bikarbonat (B ) dan dilusi (D ) yang dengan mengetahui banyaknya bikarbonat (B_inc) dan dilusi (D_inc) yang harus ditambahkan melalui informasi dari sistem monitoring bioreactor anaerob berbasis database

KESIMPULAN KESELURUHAN

• Perancangan sistem monitoring berbasis database mempergunakan 2 jenis database, yaitu database yang bersifat static dan database yang bersifat dynamic, dimana database dynamic (berasal dari data record bersifat dynamic, dimana database dynamic (berasal dari data record simulasi online) akan dicari pasangan data input-output dari database static (dibuat berdasarkan simulasi offline) dengan mempergunakan inference engine sebagai media eksekusi data

• Perancangan sistem monitoring berbasis database mempergunakan 2 jenis database, yaitu database yang bersifat static dan database yang bersifat dynamic, dimana database dynamic (berasal dari data record simulasi online) akan dicari pasangan data input-output dari database simulasi online) akan dicari pasangan data input-output dari database static (dibuat berdasarkan simulasi offline) dengan mempergunakan inference engine sebagai media eksekusi data

• Dari uji database dynamic yang dilakukan dengan cara insert data pada

• Dari uji database dynamic yang dilakukan dengan cara insert data pada saat sistem online didapatkan hasil yang sesuai antara inputan yang diberikan pada software LabVIEW dengan hasil insert data yang

dilakukan pada database yang sudah dibuat

KESIMPULAN KESELURUHAN

• Tujuan dari tugas ini telah tercapai yaitu merancang sistem monitoring kinerja simulator bioreaktor anaerob berbasis database pada software LabVIEW yang dapat menampilkan informasi stabilitas dari sistem LabVIEW yang dapat menampilkan informasi stabilitas dari sistem

dengan mengetahui nilai pH dan optimalitas dari biogas yang dihasilkan dengan mengetahui informasi pertambahan bikarbonat (B_inc) dan dilusi (D_inc)