LABORATORIUM PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013

MODUL : Konfigurasi Pengendalian Tekanan

PEMBIMBING : Harita N Chamidy, LRSC, MT

Praktikum : 08 Maret 2013

Penyerahan : 11 Maret 2013

(Laporan)

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

Oleh :

Kelompok : 7

Nama : Nurizal Furqon Nugraha .111424019

Nurul Wanda Oktiavani .111424020

Riestha Nopi Lestari .111424023

Yunita Eka Saputri Nala .111424030

Kelas : 2A-TKPB

KONFIGURASI PENGENDALIAN LEVEL

I. TUJUAN

1. Melakukan identifikasi unit-unit/elemen-elemen pengendalian proses.

2. Menjelaskan jenis alat beserta fungsinya pada setiap unit/elemen pengendalian proses.

3. Melakukan identifikasi variable-variabel/sinyal-sinyal pengendalian proses dan media

transmisinya.

II. HASIL PERCOBAAN

1. Diagram Blok Pengendalian Tekanan

2. Skema Peralatan Pengendalian Tekanan

Set point

PV

Unit ProsesUnit Kendali AkhirUnit Kendali

Unit Pengukuran

Gangguan dan beban

Var. tak terkendali (P,T,C)

MV

+

-Unit Pengubah

Sinyal

3. Skema Peralatan Pengendalian Tekanan Disertai Fotonya

4. Tabulasi Data Pengendalian Tekanan

No Nama Alat Spesifikasi/kapasitas

Sinyal Masuk Sinyal keluarvariabel Jenis sinyal variabel Jenis sinyal

Unit Proses Tangki PCT 14 D= 19,4 cmH= 38 cmV= 11,226 literBahan: Alloy

MV Udara Tekan

- -

Unit Pengukuran

Orifice

Manometer

Alat Ukur Tekanan

0-2 Bar0-30 Bar

4-20 Psi3-15 Psi

MV

PV

PV

Udara Tekan

Udara Tekan

Udara Tekan

PV

PV

-

Elektrik

Pneumatik

Elektrik

Unit Kendali Proses Kontrol

Sinyal Conditioning

PCT 10 - Elektrik - Elektrik

Unit Pengubah Sinyal

Tranduser I/P

Tranduser I/P

Watson Smith 100xInput: 4-20 mAOutput: 0-30 Psi

-

-

Elekelek

Elektrik

--

MV

Elektrik

PneumatikUnit Control Valve Platon ¼ SCR MV Pneumatik MV pneumatik

Kendali Akhir

No: 172310Mark: PlatonAct: A.T.C

Gangguan Laju alir udara dalam tangki

III. PEMBAHASAN

Seiring berkembangnya zaman globalisasi ini, sebagian besar industri menggunakan sistem

pengendali dalam proses produksinya, dan manusia sebagai pengendali serta pelaku

keputusan. Sistem pengendalian umumnya ditujukan pengendalian tekanan (pressure)

didalam sebuah vessel atau pipa, aliran (flow) didalam pipa, suhu (temperature) di unit

proses seperti heat exchanger, dan ketinggian (level) disebuah tangki, dan yang praktikan

lakukan yaitu mengenal dan memahami konfigurasi pengendalian tekanan.

Pada pengendalian level, terdapat 5 unit yaitu unit proses, unit pengukuran, unit kendali,

unit pengubah sinyal dan unit kendali akhir. Unit proses menggunakan tangki PCT14 yang

berkapasitas 11,22 liter dan berbahan alloy, jika terdapat gangguan seperti laju alir udara

pada unit proses ini maka udara tekan dari tangki ini akan masuk pada pipa (sifat tekanan

yang menyebar sesuai volume yang ditempatinya) dan terdeteksi oleh unit pengukuran.

Dalam Unit pengukuran terdapat 3 alat pengukur tekanan yaitu orifice, manometer, dan

sensor pengukur tekanan, pengukur tekanan ini dihubungkan dengan pipa TEE yang dapat

membuat canang aliran dengan tekanan identik. Manometer mengukur udara tekan yang

masuk dan kemudian sensor menerima udara tekan serta langsung mengirimkannya ke unit

pengendali dalam bentuk sinyal elektrik. Selain manometer dan sensor, orifice pun

mengukur udara tekan yang masuk dan langsung mengirimkannya ke unit pengendali dalam

bentuk sinyal elektrik.

Unit pengendali merupakan “otak” system dalam pengendalian dikarenakan fungsinya

sebagai algoritma pengukuran yaitu menerima sinyal elektrik dari unit pengukur dan

membandingkan proses variable (PV) dengan set point yang diinginkan (SP), hasilnya

dinamakan error (e), jika e<1 atau PV>SP maka unit kendali ini akan mengirimkan sinyal

elektri ke unit kendali akhir untuk mengecilkan udara tekan, begitupun sebaliknya jika e>1

atau PV<SP maka unit kendali akan memerintahkan unit kendali akhir untuk memperbesar

udara tekan. Aksi sistem proses ini dinamakan direct acting dan aksi pengendalinya

dinamakan reverse acting serta katup kendali yang disarankan yaitu Fail Close (FC) untuk

menghindari jika kehilangan energi tangki akan meledak dikarenakan control valve yang

terbuka (FO) dan tekanan ditangki menjadi tinggi. Unit kendali ini akan terus

membandingkan dan menghitung nilai e, hingga nilai e sama dengan 0 atau sama dengan

setpointnya.

Setelah unit kendali mendapatkan nilai e nya, kemudian nilai e tersebut akan dikirimkan ke

unit pengubah sinyal untuk merubah sinyal elektrik menjadi sinyal pneumatic, alat yang

digunakan terbagi menjadi 2 yaitu input transduser dengan skala 4-20 mA yang akan

mengeluarkan dan mengirimkan sinyal elektrik ke output transduser. Pada output

transduser ini, sinyal elektrik akan diubah menjadi sinyal pneumatic dengan skala 0-15 psig

yang selanjutnya dikirimkan ke unik kendali akhir.

Unit kendali akhir biasanya berupa control valve, sinyal elekrik dari unit kendali akan

direaliasasikan dengan control valve ini yang sebelumnya sinyal tersebut diubah menjadi

sinyal pneumatic oleh transduser. Control valve terbagi menjadi 2 bagian yaitu actuator dan

valve, actuator merupakan alat penggerak yang dapat membuka dan menutup valve

sehingga akan mempengaruhi laju alir udara tekan yang masuk ke sistem proses.

Berdasarkan aksi katup oleh adanya perubahan tekanan udara, katup kendali dibedakan

menjadi dua macam yaitu fail closed dan fail open. Pada jenis fail closed katup akan

membuka jika mendapatkan tekanan udara, atau jika terjadi kegagalan pasokan udara maka

katup akan menutup, begitupun sebaliknya pada fail open yang akan menutup jika

mendapatkan tekanan udara. Hasil dari unit kendali akhir berupa udara tekan yang akan

mengendalikan proses agar sesuai dengan setpoint yang dihasilkan, variable ini dinamakan

manipulated variable. Proses pengendalian ini akan terus berlangsung hingga mendapatkan

nilai setpoint yang diinginkan secara konstan, walaupun untuk mencapai nilai setpoint

sangatlah sulit dan kebanyakan masih mempunyai sedikit perbedaan antara setpoint dengan

variable proses (offset), namun nilai ini memiliki toleransi sesuai dengan industri yang

menerapkannya.

Pada sistem perpipaan apabila aliran udara ditutup atau tidak ada udara yang mengalirkan

dalam pipa maka tekanan udara didalam sistem tersebut tekanan atmosfer, sehingga

tekanan minimum di dalam sistem 0 psig yang dimaksud adalah tekanan atmosfer. Oleh

karena itu tekanan pada tangki/vessel akan sama dengan pipa yang terhubung dengan unit

pengukuran sehingga gangguan yang terdapat pada tangki akan terdeteksi dengan unit

pengukuran serta langsung dievaluasi oleh unit kendali dan dikoreksi oleh unit kendali akhir.

IV. KESIMPULAN

Unit proses pada pengendalian tekanan adalah PCT 14

Pengukuran tekanan pada tangki PCT14 maupun pada pipa yang dihubungkan dengan

pipa TEE sama, karena sifat tekanan yang menyebar dengan identik ke seluruh

volumenya jika divacumkan.

Unit pengukuran terdiri dari 3 buah yaitu orifice, manometer dan sensor pengukur

tekanan. Orifice mengukur serta langsung merubah udara tekan menjadi sinyal elektrik,

sedangkan manometer mengukur dan sensorlah yang merubah udara tekan menjadi

sinyal elektriknya.

Unit kendali pada pengendalian tekanan adalah PCT 10, dengan aksi sistem direct acting

dan aksi pengendalinya reverse acting.

Unit kendali akhir pada pengendalian tekanan adalah control valve.

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet praktikum Pengendalian Proses modul Konfigurasi Pengendalian, Jurusan Teknik kimia,

POLBAN

Heriyanto.2010.Bahan Ajar Pengendalian Proses.Bandung.Jurusan Teknik Kimia.POLBAN