bab iii_rev

7/22/2019 BAB III_REV

1/16

36

BAB III

PERANCANGAN SISTEM KENDALI

Perancangan sistem kendalai merupakan langkah awal dalam tahap

perancangan sistem yang bertujuan untuk mempermudah proses pembuatan

sistem pengendalian enclosed ground flaredengan kerangka dasar berbentuk blok

diagram. Blok diagram yang digunakan berupa blok sistem kendali yang

ditunjukan pada Gambar 3.1. Perancangan yang lain dapat berupa alur kerja atau

flowchart, antarmuka sistem kendali, dll. Pada prinsipnya dari rancangan-

rancangan tersebut akan membentuk suatu sistem kendali yang komplek yang

memiliki fungsi yang saling berkaitan satu sama lain.

P

LC

MOTORIZED

VALVE

BLOWER #1

BLOWER #2

PRESSURE

TRANSMITER

SENSOR UV

SELENOID

VALVE

EXCITER

S

W

I

TC

H

SW. UV

SW. TEMPERATURE

CONTROL

INPUT OUTPUT

POWER SUPPLY

24 VDC

Gambar 3.1 Blok Sistem Kendali


2/16

37

3.1 Program KendaliEnclosed Ground F lareProgram kendali enclosed ground flare menggunakan PLC Scheneider

seri SR3B261BD, jenis program menggunakan Function Blok Diagram (FBD),

program dapat dilihat pada halaman Lampiran 8. Dari program dan tombol pada

kontrol panel dapat diketahui antar muka enclosed ground flare, berikut ini adalah

antar muka dariport input / output enclosed ground flare.

3.1.1 Port I nput

PLC schneider seri SR3B261BD memiliki 16 input, sedangkan port input

yang digunakan tercantum pada Tabel 3.1

Tabel 3.1 Antar MukaPort Input

No. Port Interface

1 I1 Main valve open

2 I2 Blower 1-2

3 I3 Blower start

4 I4 Fuel pilot close

5 I5 Reset

6 I6 Main valve close

7 I7 Fuel pilot open

8 I8 Blower Stop

9 I9 Auto / Manual Mode

10 IA Auto Ignition

11 IB Flame on

12 IC Press. Main gas low

13 ID Press. Pilot gas low

14 IE Press. Main gas high

Pada Gambar 3.2 menunjukan antar muka inputpada kendali enclosed

ground flare.


3/16

38

Gambar 3.2 Antar MukaInput/ Output KendaliEnclosed Ground Flare

3.1.2 Port Output

Padaport outputPLC langsung dikoneksikan pada relayyang terhubung

pada tiap-tiap komponen, relay difungsikan sebagai pengaman agar tidak ada arus

balik ke PLC. Untuk lebih jelasnya mengenai alamat portdari PLC, dapat dilihat

pada Tabel 3.2

Tabel 3.2 Antar MukaPort Output

No. Port Interface

1 Q1 Flare in operation2 Q2 Ignition fail

3 Q3 Exciter

4 Q4 Pilot selenoid valve

5 Q5 Main valve

6 Q6 Blower 1

7 Q7 Blower 2

8 Q8 Blower 1 on lamp

9 Q9 Blower 2 on lamp

10 QA Flame on lamp


4/16

39

3.2 F lowchart Enclosed Ground F lareAlur kerja dari sistem kendali enclosed ground flaredapat dikerjakan

dengan dua metode yaitu auto/manualdan auto ignite.

3.2.1Auto I gnite F lowchart

Auto ignite merupakan proses awal penyalaan saat kontrol panel

dihidupkan dengan fungsi sebagai pemantik api atau penyalaan pilot.Adapun alur

kerja atau flowchartdapat dilihat pada Gambar 3.3 menunjukan sistem kerja auto

ignite.Proses kerja diawalai dari tekanan gas yang diberikan oleh gas buang dari

saluran pipa pembuangan yang masuk ke bagian sistem pemipaan pada flare,

besarnya tekanan yang terbaca oleh pressure transmiterdan temperature control

akan bernilai sama karena konfigurasinya dibuat sama pada Tabel 3.3

menunjukan hasil pembacaanpressure transmiterdan temperature control.

Tabel 3.3 Pembacaan Tekanan

Temperature control Pressure transmiter

20 KPa 0,2 Bar

25 KPa 0,25 Bar

35 KPa 0,35 Bar

Kemudian pada saat temperature controlmembaca tekanan gas >25 KPa

maka PLC memberikan perintah untuk mengatifkan proses purging systemyang

berjalan selama 30 s, kemudianfuel pilot opendan proses ignitingberjalan selama

3 menit, jika dalam waktu itu pilot on menyala atau UV flame detector

mendeteksi adanya api maka proses auto ignitedapat dikatakan berhasil, tapi jika

dalam waktu itu pilot on tidak menyala maka fuel pilot close dan ignition file

menyala, dalam artian proses mengalami kegagalan.


5/16

40

Gambar 3.3Auto Ignite Flowchart

PRESS.>25 KPa

AUTO IGNITE

BLOWER

PURGING

FUEL PILOT

OPEN

IGNITING

PRESS.


6/16

41

Jika proses mengalami kegagalan maka operator melakukan pengecekan

dan melakukan pengkalibrasiaan tekanan yang masuk pada pipaflaredengan cara

membaca tekanan pada pressure transmiter, setelah pengkalibrasiaan selesai

operator menekan tombol reset maka proses akan berjalan seperti semula dan

proses tersebut terjadi berulang-ulang kali selama proses mengalami kegagalan.

Selama proses auto ignite jika tekanan mengalami penurunan 25 KPa.

3.2.2 Auto / Manual F lowchartAlur kerja secara keseluruhan dapat dilakukan dengan dua pilihan auto

dan manual. Pada modeauto/ manual, autoignitionharus selalu dalam keadaan

onkarena dari auto ignition, pilotdapat menyala atau piloton. Untuk flowchart

auto/ manualdapat dilihat pada Gambar 3.5

3.2.2.1 ManualFlowchart

Manualflowchartyaitu gambaran proses pengoperasian yang dilakukan

oleh operator dengan menekan tombol satu persatu. Di dalam proses manual

selektor harus dalam keadaan mode manual dan auto ignition pada posisi on.

Ketika mesin dihidupkan maka proses auto ignitionakan berjalan sampai pilot

on, kemudian besarnya tekanan dicek oleh operator, jika tekanan > 35 KPa maka

tombol main valve open harus ditekan oleh operator,jika tekanan


7/16

42

valve dan bersamaan tombol main valve openditekan maka blower akan hidup,

hal ini mengakibatkan nyala api dalamflare lebih besar kondisi ini disebut flare

in operationatauflaredalam keadaan beroperasi.

3.2.2.2 AutoFlowchartAutoflowchartyaitu gambaran proses kerja yang terjadi secara otomatis

tanpa banyak memerlukan bantuan operator. Proses ini diawali dengan selektor

pada keadaan modeautodan autoignitionpada modeon, ketika mesin dijalankan

maka proses auto ignite akan berjalan sampai pilot on, jika tekanan > 35 KPa

maka secara otomatis main valve terbuka dan blower menyala, hal ini

mengakibatkan timbul nyala api yang besar pada flare atau flare dalam kondisi

beroperasiflare in operation, jika tekanan turun atau < 35 KPa maka mainvalve

akan tertutup secara otomatis dan blowerhidup selama 30 s untuk proses purging

system, pada saat mainvalvetertutup makapilotontetap menyala. Adapun bentuk

fisik enclosed ground flaredapat dilihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 Bentuk Fisik Enclosed Ground Flare


8/16

43

Gambar 3.5Auto/Manual Flowchart

Yes

Yes Yes

NoNo

AUTO

No

START

AUTO IGNITE

Auto/

Manua

PILOT

ON

PRESS.>35 KPa

MAIN VALVE

OPEN

BLOWER ON

FLARE IN

OPERATION

PRESS.>35 KPa

MAIN VALVE

CLOSE

BLOWER ON

END

PILOT

ON

MAIN VALVE

OPEN

BLOWER ON

FLARE IN

OPERATION

PRESS.>35 KPa

Manual

START

END


9/16

44

3.3 Standard Operating Procedure(SOP) Pada Enclosed Ground F lareEnclosed ground flaretersususun dari beberapa komponen utama, setiap

komponen mempunyai fungsi tersendiri yang berkaitan satu sama lain. Desain

peralatan utama dapat dilihat pada halaman Lampiran 1, gambar berupa desain

penyusun enclosed ground flare.

Berikut ini adalah penjelasanstandard operating procedure(SOP) untuk

pengendalaian enclosed ground flare. (menggunakansoftware zelio soft 2) :

3.3.1 Pengecekan Komponen Utama

Pengecekan dilakukan sebelum enclosed ground flare dioperasikan,

pengecekan dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kondisi komponen utama

( motorize valve, selenoid valvedan blower) apakah masih dalam keadaan layak

pakai atau tidak. Terdapat 4 (empat) langkah dalam pengecekan komponen utama.

Langkah pertama adalah pemilihan mode. Pemilihan mode dilakukan

dengan cara memilih modemanualpada pilihan auto/ manual, auto ignitionpada

mode off.

Langkah ke dua adalah pengecekan blower. Dilakukan dengan cara

mengoperasikan bloweryang terpasang, pada pengoperasian blower terdapat tiga

pilihan tombol pada kontrol panel, tombol push buttom start, push buttom stop,

selektor blower 1dan blower 2.Dalam sistem enclosed ground flareterdapat dua

buah blower yang memiliki fungsi sama, blower hanya dapat menyala satu pada

saat enclosed ground flare beroperasi tergantung pada saat pemilihan awal.


10/16

45

Ketika salah satu blower beroperasi kemudian selektor blower diubah maka

blower yang sedang berjalan akan berhenti dan blower yang satunya akan hidup.

Untuk proses penyalaan blower, blower yang akan dijalankan harus dipilih

terlebih dahaulu apakah blower1 atau 2, kemudian tombol push buttom blower

start ditekan maka blower akan hidup. Untuk mematikan blower maka tombol

push buttom stopharus ditekan jika tidak ditekan maka blowerakan menyala terus

menerus. Pada Gambar 3.6 adalah gambar program blower yang sedang aktif,

inputpemilihan blower 1-2pada kontrol panel berupa selektor.

Gambar 3.6Inputdan Ouput ProgramBlower

Langkah ke tiga adalah pengecekanselenoid valve. Pengecekanselenoid

valve terdapat dua pilihan tombol yaitu fuelpilot open dan fuelpilot close. Di

dalam sistem pengoperasian enclosed groundflare saat tombol push buttomfuel

pilot open ditekan maka selenoid valve akan terbuka dan terdengar suara tik,

untuk mematikan maka tombol push buttomfuelpilotclose harus ditekan. Pada

Gambar 3.7 menunjukan programinputdan outputpilot.


11/16

46

Gambar 3.7Input dan OutputProgramPilot

Langkah ke empat adalah pengecekan main valve. Pengecekan main

valve dilakukan dengan cara mengoperasikan main valve, pada main valve

terdapat dua tombol push buttom yaitu main valve open dan main valve close.

Pengoperasian dilakukan dengan cara menekan tombol main valve open maka

motorize valve akan terbuka terdengar bunyi krek, bersamaan motorize valve

terbuka blower hidup. Untuk menutup dilakukan dengan cara menekan tombol

push buttommainvalveclose maka motorizevalveakan tertutup dan blowerakan

mati setelah 30 s. Pada Gambar 3.8 menunjukan program untuk mainvalve.

Gambar 3.8 ProgamMainValve


12/16

47

3.3.2 Penyalaan ModeManual

Proses penyalaan enclosed ground flaredinyalakan satu - persatu tidak

dapat bekerja secara otomatis, pengerjaanya dilakukan dengan cara manual

menekan tombol pada kontrol panel. Terdapat 2 (dua) langkah dalam proses

penyalaan enclosed ground flare.

Langkah pertama adalah penyalaan mesin. Sebelum mesin dihidupkan

harus dilakukan pengecekan tekanan gas yang mengalir dari sumber, tekanan

harus sebesar >35 KPa, setelah pengecekan tombolpowerdihidupkan terletak di

kontrol panel dengan memutar selektor ke arah on.

Langkah ke dua adalah pengoperasian Flare. Selektor auto ignition

dalam posisi ondan auto/manualdalam posisi manual. Urutan kerja dimulai dari

proses auto ignition yatiu penyalaan pilot sampai menyala, proses auto ignition

dimulai dari proses purging system yang berjalan selama 30 s, dilanjutkan

dengan membukanyaselenoid valvetempat keluarnyafueldan berjalannya exciter

alat pemantik api. Ketika fuel, udara dan percikan api bertemu maka timbul api

kecil ataupilotonmaka proses autoignitionselesai.

Selanjutnya proses manual dengan tujuan utama untuk menjalankan

flare. Pada saat pilot on, flare siap beroperasi dengan cara tombol main valve

ditekan yang dilakukan oleh operator.

Hal ini mengakibatkan motorize valve terbuka dan blower hidup maka

suplaifueldan udara lebih besar sehingga nyala pilotjuga menjadi besar kondisi

ini disebutflare in operationberarti proses penyalaan sudah berakhir danflareini


13/16

48

akan menyala terus sesuai kehendak dari pengelola. Gambar 3.9 menunjukan

program manualketika sedang berjalan.

Gambar 3.9 ProgramManual

3.3.3 Penyalaan ModeOtomatis

Penyalaan mode otomatis yaitu untuk membuka dan menutup valve

dikerjakan secara otomatis berdasarkan tekanan yang terbaca pada pressure

transmiter. Terdapat 2 (dua) langkah dalam penyalaan enclosed ground flare

dengan modeotomatis.

Langkah pertama adalah penyalaan mesin. Sebelum mesin dihidupkan

harus dilakukan pengecekan tekanan gas yang mengalir dari sumber, tekanan

harus sebesar >35 KPa, setelah pengecekan tombolpowerdihidupkan terletak di

kontrol panel dengan memutar selektor ke arah on.


14/16

49

Langkah ke dua adalah pengoprasianflare. Selektor auto/manualdiputar

pada mode auto dan selektor auto ignition pada mode on. Urutan kerja dimulai

dari proses auto ignition yatiu penyalaan pilot sampai menyala atau pilot on,

mesin akan bekerja secara otomatis dengan urutan blower hidup selama 30 s

kemudian mati (prosespurging system).

Setelah ituselenoid valveterbuka dan aliran gas mengalir ke dalam pipa

yang menuju ke selenoid valve, bersamaan dengan itu exciteratau alat pemantik

api berkerja, hal ini mengakibatkanfuel, udara dan percikan api bertemu sehingga

timbul api kecil pada pilot atau pilot on, jika proses pembakaran pada pilot on

berhasil ditandai dengan indikasi nyala lampu pilot on (proses auto ignition

selesai).

Selanjutnya proses auto, motorize valve terbuka dan blower hidup

berdasarkan perintah PLC yang didapat dari pelaralatan pendeteksi api atau UV

flame detector, hal ini mengakibatkan api dalam flare bertambah besar sehingga

flaredalam keadaan beroperasi atau flare in operation. Gambar 3.10 dan Gambar

3.11 menunjukan tampilan output dan input dari program FBD.

Gambar 3.10 Tampilan Output FBD Mode Otomatis


15/16

50

Gambar 3.11 TampilanInput FBD Mode Otomatis

3.3.4 Sistem Shut Down

Sistem akan mati secara otomatis jika tekanan gas mengalami penurunan

sampai 35 KPa ditandai dengan nyala lampu press main gas high pada

kondisi itupilot selenoid valvedan main valveterbuka, ketika tekanan menglami

penurunan diantara >25 KPa dan


16/16

51

auto ignitionmenjadi off dan auto/manual pada mode manual kemudian menutup

masing-masing valve dengan cara menekan tombol main valve closedanfuel pilot

close.

bab iii_rev

Documents