1
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab pendahuluan ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah dan manfaat penelitian serta sistematika penulisan yang telah dilakukan.
1.1 Latar Belakang
Pembangkit listrik tenaga uap merupakan pembangkit yang menggunakan energi dari uap panas untuk memutar sudu turbin yang telah dihubungkan dengan generator dan menghasilkan energi listrik (Hetharia et al., 2018). Salah satu bagian terpenting dari sistem pembangkit listrik tenaga uap adalah boiler. Boiler atau ketel uap adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengubah air dari fase cairnya menjadi air fase gas (steam) dengan menggunakan pembakaran bahan bakar seperti minyak bumi, batubara, gas alam dan lain-lain (Broto et al., 2015). Boiler merupakan penghasil uap atau sebagai media pertukaran panas. Kualitas di dalam air umpan boiler harus tidak mengandung gas-gas terlarut seperti oksigen dan karbondioksida (Hariyatma et al., 2015).
Gas-gas penyebab korosi yang terdapat dalam air umpan perlu dihilangkan dengan proses deaerasi. Prinsip deaerasi adalah pemanasan pada air umpan untuk menyempurnakan penghilangan gas oksigen dan karbondioksida. Proses deaerasi pada sistem pembangkit listrik tenaga uap dilakukan pada deaerator. Deaerator adalah alat yang berfungsi untuk menghilangkan atau mengurangi kandungan oksigen atau gas-gas terlarut lainnya yang ada pada air umpan sebelum dialirkan ke boiler (Zhou et al., 2016). Pemanasan air umpan yang dilakukan di deaerator akan menyebabkan level air umpan yang harus dialirkan ke boiler akan berkurang sehingga perlu dijaga ketinggian air umpan yang ada di deaerator. Untuk mempermudah pengendalian level air di deaerator, beberapa pembangkit telah menerapkan metode pengendalian otomatis. Beberapa penelitian terkait pengendalian otomatis yang telah dilakukan adalah metode Decoupling PID-Neural
2
Network untuk mengendalikan level deaerator dan condenser, dari hasil metode pengendalian tersebut didapatkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan metode PID (Peng et al., 2015). Penerapan metode yang lainnya adalah metode Fuzzy Tuning PID pada deaerator dengan menggunakan pemodelan matematis dari pendekatan massa dan didapatkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan metode PID (Gomathy et al., 2015). Selain itu metode pengendalian yang lainnya adalah Fuzzy Adaptive Tuning PID untuk mengendalikan level air deaearator dan didapatkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan metode kendali PID (Zhou et al., 2016).
Dari beberapa metode yang telah dilakukan, metode kontrol PID yang di tuning oleh fuzzy dapat digunakan untuk memperbaiki metode kontrol PID. Pada tugas akhir ini akan dilakukan penerapan metode kendali PID-fuzzy untuk pengendalian level air umpan pada deaerator PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim dengan menggunakan pemodelan matematis pendekatan laju aliran air yang masuk dan pendekatan model tangki deaerator berupa tabung. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis hasil respons transien sistem dengan penerapan metode kendali PID-fuzzy yang nantinya akan dibandingkan dengan beberapa metode pengendalian lainnya dan diharapkan dapat berguna bagi penelitian selanjutnya terkait pengendalian otomatis level air umpan pada deaerator.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini ialah:
1. Bagaimana merancang dan menentukan parameter metode kendali pada pengendalian level air deaerator menggunakan metode kendali PID-fuzzy di deaerator PLTU Embalut.
2. Bagaimana respons transien sistem yaitu maximum overshoot, maximum undershoot dan risetime saat menggunakan metode kendali PID-fuzzy.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian dari tugas akhir ini ialah:
1. Untuk merancang parameter metode kendali pada pengendalian level air deaerator menggunakan metode kendali PID-fuzzy dan membandingkannya
3 dengan metode pembanding berupa kendali PID.
2. Untuk mengetahui spesifikasi respons transien sistem yaitu maximum overshoot, maximum undershoot dan risetime yang telah menggunakan metode kendali PID-fuzzy.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang ditetapkan pada pengerjaan tugas akhir ini ialah:
1. Metode kendali yang digunakan ialah metode kendali PID-fuzzy dengan metode pembanding adalah kendali PID.
2. Metode kendali fuzzy yang digunakan ialah metode fuzzy Mamdani.
3. Penentuan parameter kendali PID adalah dengan menggunakan metode Ziegler Nichols serta parameter kendali PID yang telah digunakan oleh perusahaan.
4. Pemodelan sistem dari deaerator menggunakan model matematika dengan pendekatan tangki deaerator berupa tabung serta mengacu pada laju aliran yang masuk ke deaerator.
5. Sistem yang dikendalikan ialah deaerator pada PLTU Embalut PT Cahaya Fajar Kaltim.
6. Parameter sistem yang digunakan merupakan data primer yang diambil dari sistem PLTU.
7. Tidak memperhitungkan delay time dan dead time proses dari sistem.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari pengerjaan tugas akhir ini ialah :
1. Sebagai acuan dalam perancangan sistem kendali otomatis pada deaerator yang digunakan untuk mengendalikan laju aliran air yang masuk pada deaerator PLTU.
2. Penelitian ini dapat dikembangkan untuk penelitian lebih lanjut guna mengembangkan sistem kendali otomatis pada deaerator PLTU.
4
1.6 Sistematika Penulisan
Berikut sistematika dari penyusunan Proposal Tugas akhir ini : BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini berisikan penjelasan mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan manfaat penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisikan mengenai dasar teori yang akan digunakan peneliti yaitu mengenai sistem deaerator, metode kontrol PID berupa metode Ziegler Nichols dan Logika Fuzzy.
.
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini membahas mengenai metode dalam penelitian termasuk studi literatur, pengambilan data, perancangan sistem yaitu tahap pemodelan sistem dilanjutkan dengan perancangan PID Controller dan metode kendali PID-Fuzzy serta diakhiri dengan perancangan simulasi sistem.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas bagaimana hasil simulasi sistem beserta analisis respons transien sistem sesuai dengan hasil perancangan sistem pada bab III.
BAB V : KESIMPULAN
Bab ini membahas mengenai poin-poin hasil dari penelitian yang dapat menjawab rumusan masalah.
