DESAIN SISTEM OTOMASI DAN PENGONTROLAN TEMPERATUR PRODUK PADA MINIPLANT PROSES PASTEURISASI

Ivan Adela SulistyawanFajrin Firmansyah

1331205713312058

Pembimbing: 1. Dr.Ir. Sutanto Hadisupadmo, M.T.2. Augie Widyotriatmo, Ph.D

P e n g o n t r o l

P r o s e s

S e n s o r F l o w

S e t P o i nF l o w 1

P e n g o n t r o l

P r o s e s

S e n s o r T e m p e r a t u r

S e t P o i n T 2

T e m p e r a t u r A i r P a n a s

( T 2 )

P e n g o n t r o l

P r o s e s

S e n s o r T e m p e r a t u r

S e t P o i n T 1T e m p e r a t u r

P r o d u k( T 1 )

A k t u a t o rP o m p a 1

( N 1 )

A k t u a t o r P o w e r H e a t e r

( P W R )

A k t u a t o rP o m p a 2

( N 2 )

Latar Belakang

Metode

Hasil & Analisis

Kesimpulan

Industri pangan merupakan salah satu industri yang berkembang cukup pesat. Salah satu produk dari industri pangan yang banyak dikonsumsi masyarakat adalah susu. Keamanan produk susu tentunya menjadi perhatian khusus para pelaku industri pengolahan susu. Hal ini mengingat bahwa 48% kasus keracunan yang terjadi di Indonesia pada tahun 2014 disebabkan oleh berbagai produk pangan. Salah satu metode yang digunakan dalam industri pengolahan susu untuk memastikan bahwa produknya aman adalah metode pasteurisasi. Pasteurisasi sendiri merupakan proses pemberian kalor pada susu hingga mencapai temperatur tertentu selama beberapa waktu. Untuk mempelajari bagaimana proses pengontrolan temperatur pada industri pengolahan susu, digunakanlah miniplant proses pasteurisasi Armeld PCT23 MKII yang terdapat pada Laboratorium Manajemen Sistem Instrumentasi & Kontrol (MSIK) Teknik Fisika ITB. Dengan mempelajari dan menerapkan berbagai strategi kontrol, diharapkan pengontrolan temperatur pada proses pasteurisasi mampu menghasilkan respon sesuai dengan harapan.

1. Membangun sistem otomasi plant yang terintegrasi

dengan PLC untuk mempermudah pengontrolan.

2. Menentukan parameter-parameter pengontrolan yang

diterapkan pada plant pasteurisasi.

3. Menentukan sistem pengontrolan yang paling cocok

untuk diterapkan pada miniplant pasteurisasi yang ada

pada Laboratorium Manajemen Sistem Instrumentasi

dan Kontrol (MSIK) Teknik Fisika ITB

Tujuan

Pengontrol Multiloop

C1(s) C2(s) G2(s) G1(s)

Sensor 2

Sensor 1

Set PointT1

Temperatur Produk (T1)

Inner Loop

Outer Loop

Set PointT2

Aktuator Power Heater

(PWR)

PengontrolAktuatorPompa 2

(N2)

Pengontrol

Proses

Sensor Flow

Set PoinFlow 1

Flow 1(F1)Aktuator

Pompa 1 (N1)

Pengontrol Cascade

Dalam penelitian ini digunakan dua sistem pengontrolan yaitu

sistem pengontrol multiloop dan sistem pengontrol cascade. Keduanya

memiliki tujuan utama untuk menaikan temperatur produk (T1) dari 0 030 C menuju ke 55 C. Performa dari kedua pengontrol akan

dibandingkan dan diuji dengan gangguan

Performa Pengontrol MultiloopPerforma Pengontrol Cascade

Pada uji performansi pengontrol, diperoleh hasil seperti gambar di

atas. Kedua gambar menunjukan hasil simulasi dengan data aslinya.

Pada sistem dengan pengontrol multiloop diperoleh nilai settling time

pada plan sebesar 386,82 detik sedangkan pada pengontrol cascade

diperoleh nilai settling time pada plan sebesar 771,16 detik. Hal ini

membuktikan bahwa performa sistem pengontrol multiloop untuk set

poin tracking lebih baik daripada sistem pengontrol cascade. Hal ini

dikarenakan pada sistem multiloop dianggap bekerja secara

independen sehingga tidak mempengaruhi loop yang lainnya.

Uji Disturbance - Heater Mati

Pada uji disturbance, dilakukan dengan memberikan

disturbance berupa heater mati selama 2 menit dan pompa 2 (N2)

mati selama 2 menit. Disturbance diberikan ketika sistem sudah

berada pada kondisi tunak, kemudian settling time dihitung

setelah sistem pengontrol aktif kembali. Hasil dari uji coba dapat

dilihat pada tabel di bawah. Terlihat bahwa sistem cascade

memiliki settling time yang lebih cepat dalam menghadapi

gangguan daripada sistem multiloop.

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

21 Maret

2016 IA, FF

Drawn by :

Title : P&ID ARMFIELD PCT23 MKIITHREE-LOOP CONTROLLERLABORATORIUM MSIK

TEKNIK FISIKA ITB

SCALE

Status Code

A= issued For Review, B= Issued For Approval, C= Approved For Construction,

D= As-Built, INFO= For Information

NTS

DRAWING NUMBERS

02

REV

01TUGAS AKHIR

REV DATE

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA ITB

DESCRIPTION PREPARED CHECKED APPROVED COMPANY

0

STATUS

DISSUED FOR REVIEW IA, FF SH, AW

Ivan Adela Sulistyawan

13312057Fajrin Firmansyah

13312058 SH, AW TA

T 001 T 002 T 003

P 001 P 002

H 001

101FIC FT

101

TT102

TT103

PP101

PH102

RawMaterial

001

LI

LT001

1 18 Mei 2016 FINALIZATION IA, FF SH, AW SH, AW TA

PP103

103TIC 102

TIC

Identifik�si

Sistem

Otom�si

Sistem

Simul�si

& Penentu�n

P�r�meter

Pen�ontrol

Pen�uji�n

Pen�ontrol

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

21 Maret

2016 IA, FF

Drawn by :

Title : P&ID ARMFIELD PCT23 MKIITHREE-LOOP CONTROLLERLABORATORIUM MSIK

TEKNIK FISIKA ITB

SCALE

Status Code

A= issued For Review, B= Issued For Approval, C= Approved For Construction,

D= As-Built, INFO= For Information

NTS

DRAWING NUMBERS

01

REV

01TUGAS AKHIR

REV DATE

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA ITB

DESCRIPTION PREPARED CHECKED APPROVED COMPANY

0

STATUS

DISSUED FOR REVIEW IA, FF SH, AW

Ivan Adela Sulistyawan

13312057Fajrin Firmansyah

13312058 SH, AW TA

T 001 T 002 T 003

P 001 P 002

H 001

101FIC FT

101

TT102

TT103

PP101

102TIC

103TIC

PP103

PH102

RawMaterial

001

LI

LT001

1 18 Mei 2016 FINALIZATION IA, FF SH, AW SH, AW TA

1. Sistem otomasi dengan menggunakan PLC berhasil dibuat

sesuai dengan standar API RP 554.

2. Parameter pengontrolan dapat ditentukan sesuai pada tabel

di bawah.

3. Untuk uji set point tracking pengontrol multiloop

menghasilkan respon yang lebih baik dengan settling time

386,2 detik dengan konstanta waktu 126,86 detik sedangkan

pada pengontrol cascade memiliki settling time 771,16 detik

dengan konstanta waktu 239,98 detik. Sedangkan untuk

mengatasi gangguan, sistem cascade memberikan settling time

17,09 % lebih baik.

Uji Disturbance - Pompa 2 Mati