5/25/2018 Gigis_P3

1/33

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar BelakangPerkembangan teknologi pengendalian (control)

menyebabkan perubahan sistem control yang digunakan diindustri. Saat ini Distributed Control System (DCS) merupakan

salah teknologi control system yang banyak digunakan di dalamproses industri. Sedangkan Proportional Integral Derivative (PID)

merupakan

Kontrol PID merupakan control yang terdiri dari proportional,integral dan derivative. Jika nikai P, I dan D dirubah maka sistem

akan menunjukkan respon yang berbeda tergantung besarnyakoefisien dari ketiga variabel tersebut. Untuk memperoleh sistem

yang optimal maka perlu menemukan nilai P, I, dan D yang tepat.Salah satunya dengan metode trial and error. Oleh karena itu

penting dilakukan percobaan mengenai DCS pada PID Controller.

1.2Rumusan MasalahRumusan masalah dari penulisan laporan ini sebagai berikut.

1. Bagaimana fungsi dari hardware DCS Centum CS3000 Yokogawa.

2. Bagaimana sistem konfigurasi DCS Centum CS3000

3. Bagaimana dasar pemrograman Centum CS 30001.3Batasan Masalah

Adapun batasan-batasan masalah dalam penulisan laporan iniantara lain :

1. Program DCS yang digunakan ialah DCS Centum CS3000 Yokogawa.

2. Pemrograman alogaritma kontrol yang digunakan ialahfunction blok.

1.4TujuanTujuan dari pembuatan laporan ini ialah sebagai berikut :

5/25/2018 Gigis_P3

2/33

2

2

1. Mengetahuifungsi dari hardware DCS Centum CS 3000Yokogawa.

2. Mengetahuisistem konfigurasi DCS Centum CS 30003. Mengetahuidasar pemrograman Centum CS 30001.5Manfaat

Manfaat dari penulisan laporan ini antara lain :

1. Mengetahui cara penggunaan DCS.2. Mengembangkan penggunaan dari DCS untuk berbagai

bidang.

1.6Sistematika LaporanLaporan percobaan ini disusun secara sistematis yang dibagi

dalam beberapa bab dengan rincian sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan

Berisikan penjelasan latar belakang masalah, rumusan

permasalahan, batasan masalah, tujuan, dan manfaat percobaan,serta sistematika laporan.

BAB II Tinjauan PustakaPada bab ini membahas secara singkat teori-teori yang terkait

dalam penulisan laporan resmi percobaan.

BAB III Metodologi Percobaan

Bab ini akan memaparkan langkah-langkah yang dilakukanuntuk mencapai tujuan dan simpulan akhir dari percobaan.

BAB IV Analisis Data dan Pembahasan

Memuat hasil simulasi dan akan dianalisis berdasarkan dasarteori yang ada sehingga mampu menjawab permasalahan yangtelah ditentukan di awal.

BAB V Penutup

5/25/2018 Gigis_P3

3/33

3

Bab ini berisi tentang kesimpulan pokok dari seluruhrangakain penelitian yang telah dilakukan dan saran yang dapat

digunakan pada pengembangan penelitian selanjutnya.

5/25/2018 Gigis_P3

4/33

Halaman ini sengaka dikosongkan.

5/25/2018 Gigis_P3

5/33

BAB II

DASAR TEORI

2.1Distributed Control Sistem (DCS)Distributed control system (DCS) merupakan salah satu

teknologi dalam bidang sistem pengendalian yang banyakdigunakan dalam proses industry. DCS dapat mengendalikan

berbagai variabel proses dan unit operasi dengan berbagai fungsipengendalian, monitoring, dan optimasi. Keandalan sistem juga

dapat ditingkatkan dengan adanya DCS. DCS membagikan

tanggung jawab pengendalian terhadap suatu sistem padabeberapa local control unit (LCU). Setiap LCU diprogram untuk

mengoendalikan satu atau beberapa lup. Jadi, tanggung jawabpengendalian pada DCS didistribusikan ke unit-unit yang lebih

kecil. Dengan demikian, jika terjadi kegagalan pada salah satuloop, maka hanya satu atau beberapa lup saja yang terganggu,keseluruhan sistem tetap aman.[1]

Gambar 2.1 Arsitektur DCS pada umumnya.[2]

2.2Proportional Integral Derivative (PID)Didalam suatu sistem kontrol kita mengenal adanya

beberapa macam aksi kontrol, diantaranya yaitu aksi kontrolproporsional, aksi kontrol integral dan aksi kontrol derivative.

Masing-masing aksi kontrol ini mempunyai

5/25/2018 Gigis_P3

6/33

6

6

keunggulankeunggulan tertentu, dimana aksi kontrol

proporsional mempunyai keunggulan rise time yang cepat,

aksi kontrol integral mempunyai keunggulan untukmemperkecil error ,dan aksi kontrol derivative mempunyai

keunggulan untuk memperkecil error atau meredam

overshot/undershot. Untuk itu agar kita dapat menghasilkan

output dengan risetime yang cepat dan error yang kecil kita

dapat menggabungkan ketiga aksi kontrol ini menjadi aksi

kontrol PID.[3]

2.3CENTUM CS3000CENTUM CS3000 adalah salah satu produk Control System

unggulan PT.Yokogawa Indonesia. Sebagai solusi baru yangditawarkan PT.Yokogawa Indonesia bagi masalah teknologi suatu

perusahaan, Centum CS3000 dilengkapi kemampsuan untukmengintegrasikan kebutuhan perusahaan di level manejemensampai kepada level teknis di lapangan, seperti kondisi

performa field instrument, serta fasilitas open interface.[4]

5/25/2018 Gigis_P3

7/33

7

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

Peralatan yang akan digunakan dalam percobaan sebagaiberikut.

1. Personal Komputer2. Software Centum CS 3000

3.2 Prosedur Percobaan

1. System View diaktifkan dengan cara klik Start AllProgram YOKOGAWA CENTUMSystem Viewatau pilih Active System View pada menu Window Call.

Gambar 3.1 System view

2. Pilih file create new project. Window outlinedimunculkan. Data dimasukkan pada kolom User,

Organization, dan Project information. Klik OK.

3. Window Create New Project dimunculkan. Data dimasukkansebagai berikut:

5/25/2018 Gigis_P3

8/33

8

Gambar 3.2. Project baru

Klik OK

4. Window Create New FCS dimunculkan dan disetting sepertiberikut:

Station type: AFS40D Duplexed Field Control Unit (for FIO,with Cabinet)

Database Type : General - Purpose

Domain Number : 1Station Number : 1Component / Number : Leave it blankStation Comment : Leave it blankAlias of Station : Leave it blank

Station Status Display : Leave it blankUpper Equipment Name : Leave it blank

Kemudian klik OK

5. Window Create New HIS dimunculkan.Station Type : PC with Operation and monitoring functions

Station Address / Domain Number : 1

5/25/2018 Gigis_P3

9/33

9

Station Address / Station Number : 64Other items : Leave it blank

Gambar 3.3 Station type

6. Tombol OK diklik. Konfirmasi bahwa ENGPJT t ada pada

System View. ENGPJT dibuka untuk memastikan bahwafolder FCS0101 and HIS0164 telah dibuat.

3.2.1 ROCESS I/O DEFINITION-KFCSStation Type : AFS40D Duplexed Field Control Unit

(untuk FIO, dengan kabinet)Tujuan : untuk menentukan analog I/O unit pada

slot1, unit

5/25/2018 Gigis_P3

10/33

3.2.1.1 Analog I/O Definition

1. System View diktifkan dan dipilih ENGPJT FCS0101 IOM folder. Klik kanan pada folder IOM Create New

Node. Muncul window Create New FIO Node.

Definisikan sebagai berikut.

Gambar 3.4 New FIO nodeKlik tombol OK

1. Klik kanan pada folder NODE1 Create new IOM.Muncul window Create New IOM. Definisikan sebagai

berikut:

IOM Type / Category: Analog Input/OutputIOM Type / Type: AAB841-S (8-Channel Voltage Input 8-

Channel Current Output)

Installation Position / Slot : 1

5/25/2018 Gigis_P3

11/33

11

Gambar 3.5 Pembuatan IOM

Klik tombol OK dan pastikan bahwa file AABB41-S telah

dibuat pada folder NODE1

2. Aktifkan IOM Builder dengan cara double klik pada file1AAB841-S. Kemudian muncul window IOM Builder seperti

di bawah: Exit dari IOM Builder atau pada toolbar, pilih filesave kemudian exit from IOM Builder.

3.2.2 Pembuatan Function Block1. Aktifkan Sistem View kemudian pilih folder

ENGPJTFCS0101FUNCTION BLOCK.folder.

FUNCTION BLOCK mempunyai 200 kontroldrawing dari DR0001 sampai DR0200. Buat sebuahloop cascade pada DR0001.

2. Double klik pada DR0001 untuk mengaktifkanControl Drawing Builder. Maka Control DrawingBuilder akan nampak pada window.

5/25/2018 Gigis_P3

12/33

12

12

Gambar 3.6 Function Block

3.2.3 Drawing dan Editing pada kontrol drawing window1. Pengaturan ukuran panel (Panel Size Setting)

Properties dipilih pada menu File pada Control

Drawing Builder. Tab Attribute dipilih, cek apakahukurannya 1024 x 686 kemudian klik pada tombolOK.

5/25/2018 Gigis_P3

13/33

13

Gambar 3.7 Penentuan size Function Block

2. Pengaturan Grid Untuk penggambaran yang mudah,tampilkan grid pada drawing panel. Draw dari toolbardipilih kemudian akan nampak dialog Grid Option

Gambar 3.8 Grid OptionKlik OK. Muncul tampilan seperti berikut:

5/25/2018 Gigis_P3

14/33

14

14

Gambar 3.9 Function Blok

5/25/2018 Gigis_P3

15/33

15

15

3. Pembuatan fungsi blokMembuat simbol blok pada blok fungsi di drawing panel.

Kontroler Laju Aliran/Level PID : LIC001Buat kontroler diatas dengan tata cara sebagai berikut:

a) Dari toolbar pilih Insert function Block atau menge-klik

b) Select Function Block akan kelihatan kemudian pilihRegulatory Control Block Controller PID. Klik padatombol OK.

Gambar 3.10 Select funtion blok

c) Klik di titik manapun pada sheet drawing panelmenggunakan tombol kiri pada mouse, kemudian simbol blok

dari PID akan terlihat. Masukkan tag name LIC001 kemudiantekan tombol

5/25/2018 Gigis_P3

16/33

16

16

Gambar 3.11 PID funtion block

d) Klik pada tombol Mode Double klik di simbol blokpada blok fungsi LIC001. Function Block akan terlihat jelaspada sheet. Masukkan nilai berikut pada tabFunction Block:

Tag Comment :Level ControllerScale / High limit value :001.0

Engineering unit Symbol :literKlik pada tombol OK

5/25/2018 Gigis_P3

17/33

17

17

Gambar 3.12 Penentuan range kontroler

4. Pembuatan I/O Block Link:

a) Dari toolbar pilih Insert tombol Function Block atauuntuk mememunculkan Select Function Block dialog, pilih

Link Block kemudian PIO.Klik tombolOK.

5/25/2018 Gigis_P3

18/33

18

18

Gambar 3.13 PIO function blok

b) Klik kiri pada drawing panel seperti ditunjukkan pada

gambar dibawah. Masukkan modul elemen nama masukkan

%%LT001 kemudian tekan Element name for outputconnection untuk LIC001 : %% CV 001

Gambar 3.14 PIO dan PID function blok

5/25/2018 Gigis_P3

19/33

19

19

5. Pembuatan wiring (Pengkabelan)

a) Dari toolbar pilih Insert tombol wiring ataub) Berikan Kabel dari %%LT001 sampai IN terminal LIC001.

Dengan cara klik kiri posisi 1 dan double klik pada posisi 2.

c) Kemudian beri kabel terminal OUT pada LIC001 sampaiterminal OUT pada %%CV001.

Gambar 3.15 Wiring function blok

d) Setelah meng-update (File update ), keluar dari FunctionBlock Detail Builder dengan memilih File toolbar. ExitFunction Block Detail Builder dari

e) Simpan materi tersebut, dari toolbar pilih FileSave

3.2.4 Control Window Creation

Cara kerja :

5/25/2018 Gigis_P3

20/33

20

20

1. Dari sistem view pilih folder ENGPJT HIS0164WINDOW. Folder WINDOW mempunyai file default

window. Buat cascade loop pada CG0001.2. Double klik pada CG0001 untuk membuka Graphic Builder.

Panel Graphic Builder akan terlihat seperti dibawah ini:

Gambar 3.16 Funtion blok

3. Delapan instrument akan terbuat secara default, gunakan 1instrument sebelah kiri. Klik kiri pada diagram instrumen

yang paling kiri untuk memilih, kemudian klik kanan untukmemilih Properties dari menu.

5/25/2018 Gigis_P3

21/33

21

21

Gambar 3.17 Faceolate

1. Instrument Diagram akan nampak pada window. Masukkan

LIC001 pada kolom tag name. klik Apply dan tombol OK.

Gambar 3.18 Tagname pada instrument program

5/25/2018 Gigis_P3

22/33

22

22

3.2.5 Trend Window Creation (Pembuatan trend window)

Cara Kerja :1. Dari sistem view pilih folder ENGPJT HIS0164CONFIGURATION.

2. Pada folder CONFIGURATION klik kiri pada trend block1 TR0001 untuk melakukan pemilihan kemudian klik kanan

dan pilih Properties.3. Properties pada window akan nampak. Spsifikkan Trend

Format, Sampling Period, dan Trend Block Comment pada

blok TR0001 seperti berikut:Trend Format :Continuous and Rotary Type

Sampling Period :1 SecondTrend Block Comment :1 sec trend-CAS Control

Gambar 3.19 Pembuatan trend windowKlik tombol OK

4. Trend Acquisition Pen Assignment Builder diaktifkandengan melakukan double klik pada TR0001 trend block

5/25/2018 Gigis_P3

23/33

23

23

dari folder CONFIGURATION. Panel Builder akan terlihatseperti gambar dibawah ini:

Gambar 3.20 Trend Acquation

Spesifikkan trend acquisition pens dari Group01 seperti berikut:

Acquisition Data1. LIC001.SV2. LIC001.PV

3. LIC001.MV

5/25/2018 Gigis_P3

24/33

24

24

Gambar 3.21 trend group

5. Ketika pengaturan telah selesai, simpan data tersebut, daritoolbar pilih File Save Jika terjadi error, keluarlah dari

Trend Acquisition Pen Assignment Builder.

3.2.6 Confirmation of Operation With Test Function

3.2.6.1Start-up of Test Function

Cara Kerja :1. Dari sistem View pilih folder ENGPJT FCS0101. Pilih

Test Function dari FCS yang terletak pada pada toolbar.2. Dialog akan nampak pada window. Klik tombol OK

Proses Test Function Dimulai. Proses operasi meliputi : men-switch monitoring dan operasi fungsi dengan cara

virtual Test

start up simulator FCS dan pembuatan data pengkabelan secara otomatis dan

downloading.

Tunggu sampai Download wiring selesai (window sekarangdikelilingi dengan warna merah.)

5/25/2018 Gigis_P3

25/33

25

25

Gambar 3.22 Pembuatan test function

Untuk mengesahkan bahwa fungsi wiring bekerja dengan terlibihdahulu direfresh data wiringnya.

Cara Kerja:1. Pilih Wiring Operation dari Tools pada toolbar window

Test Function

Gambar 3.23 Wiring Operation Function

5/25/2018 Gigis_P3

26/33

26

26

2. Wiring Operation-DR0021 akan terlihat pada window,konfirmasi bahwa data pada kolom Lag. Selain itukonfirmasi bahwa data pada masing-masing kolom Status

berada pada kondisi ON. Jika ON terdisplay, ini

menunjukkan bahwa operasi wiring sedang berfungsi.

3.2.6.3 Confirmation of Operation by Operation and

Monitoring Function

Mengoperasikan cascade loop yang telah dibuat dengan

memanggil kontrol window.Cara Kerja :

1. Panggil kontrol window CG0001 dari tombol masukanNAME CG0001 atau dari navigator window.

Gambar 3.24 Pemanggilan windows

2. Untuk melihat respon system, maka dapat diapanggilplate LIC001.TUN.

5/25/2018 Gigis_P3

27/33

27

27

Keluar dari Test Function

1. Cara Kerja :2. 1. Pilih dari toolbar File3. Exit Test Function dari Test Function Window.4. 2. Akan ditunjukkan dialog box kemudian Klik tombol

OK. Proses exit akan dimulai.

5/25/2018 Gigis_P3

28/33

28

28

5/25/2018 Gigis_P3

29/33

29

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

Data hasil percobaan dapat dilihat pada gambar 4.1. Pada

gamar tampak bahwa sistem menunjukkan respon yang cepatketika nilai P, I, dan D pada nilai 300, 5, dan 0 dengan set point

100.Gambar 4.1 Hasil simulasi

4.2 PembahasanNilai P, I, dan D pada nilai 300, 5, dan 0 dengan set point

100. Hal ini karena sistem memiliki respon yang cepat, dan tidakterjadi overshooting maupun osilasi. Respon sistem menjadi lebih

cepat ketika nilai P dinaikkan. Sementara ketika nilai I dinaikkanmenjadi 10 respon sistem lebih lambat. Sedangkan perubahannilai D tidak terlalu berpengaruh.

Kendala yang dialami selama percobaan yaitu dalam mencarinilai P, I, dan D yang tepat. Hal ini karena keterbatasan dalam

metode trial and errorsehingga pratikan hanya bisa tahu nilai P, Idan D yang optimal berdasarkan respon dari simulasi. Sehinggadiperlukan variasi yang lebih banya dalam menentukan nilai P, I

dan D. Selain itu perubahan nilai P dan I secara significanmempengaruhi respon sistem. Sehingga hsarus hati-hati dalam

mencari nilai yang tepat. Agar respon sistem cepat dan tidakterjadi overshooting maupun osilasi

5/25/2018 Gigis_P3

30/33

30

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

5/25/2018 Gigis_P3

31/33

31

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ismail, Moch. Design of Level Control System InOil/Water Separator Based On Distributed ControlSystem Software Centum CS3000. URL

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-13795-2406100609-Chapter1.pdf diakses pada tanggal 10 Maret

2014.[2] Anonim. URL http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/365/

jbptunikompp-gdl-anggajuand-18247-4-babii.pdf diakses

pada tanggal 10 Maret 2014.

5/25/2018 Gigis_P3

32/33

32

LAMPIRAN

Pengatur yang digunakan pada proses boiler adalahpengatur PID dimana P menyatakan Propotional, I Integral dan DDerivative. Metode yang digunakan pada DCS adalah

pendistribusian pada unit-unit control, pada setiap unit controldiberikan tugas untuk mengendalikan berbagai jenis loop.

Gambar 1. Control DCS pada plant Boiler di Pertamina

Secara garis besar DCS CS 3000 terdiri dari HIS/EWS(Human Interface Unit/Engineering Work Station), FCS dan

jaringan komunikasi. Pada jurnal ini plant yang dikendalikan

difokuskan pada boiler saja. Kondisi awal steam drum memilikifluida dengan ketinggian level 30% dan bukaan valve dikontrololeh LC 4LIC102. Pada mode MAN nilai set point diset untukmengikuti nilai dari input (PV), hal ini dikenal dengan SVtracking to PV. Kemudian dikenal juga pemakaian dua elemen

kontrol, digunakan pada saat pemakaian beban steam bervariasi.Dimana disini juga akan diambil data oleh DCS dari variable

pressure. Pemakaian tiga elemen kontrol dipilih pada saat

5/25/2018 Gigis_P3

33/33

33

kebutuhan steam yang tidak konstan sehingga kebutuhan steamdari boiler akan dapat dicover dari boiler yang lain.