Kontrol PID Pada Steam Mini Plant Boiler Menggunakan PLC dan HMI

Kurniawan Falahi Akbar, Edi Sulistio Budi, Yulianto Yulianto
2021 Jurnal Elektronika dan Otomasi Industri  
Abstrak -Boiler merupakan bejana yang didesain tertutup untuk mengubah air menjadi uap air yang bertekanan. Secara tidak langsung ketinggian dan volume air berpengaruh dalam pegaturan tekanan di dalam boiler. Untuk mencegah terjadinya overpressure dibutuhklan perangkat kontrol yang stabil agar sesuai dengan setpoint yang diinginkan. Kontrol PID pada PLC (Programmable Logic Controller) dan HMI (Human Machine Interface) dapat digunakan sebagai alat untuk mengontrol sistem yang stabil dan
more » ... ing kinerja sistem secara real time. Pengaturan tekanan pada boiler dirancang oleh beberapa komponen yang terdiri dari: Motor Servo, Sensor tekanan (mpx5700ap), PLC dan HMI. Sistem ini berfungsi untuk mengontrol tekanan pada boiler sesuai dengan setpoint agar tidak terjadi overpressure. Dari data hasil pengujian didapatkan nilai konstanta PID Kp = 28.01, Ki = 0.46, dan Kd = 1.68 untuk mendapatkan sisem yang stabil pada boiler yang ditampilkan dalam HMI dengan waktu respon sebesar 0.25 detik. Kata Kunci : PLC, HMI, motor servo, sensor tekanan. I. PENDAHULUAN oiler atau ketel uap adalah suatu alat berbentuk bejana tertutup yang digunakan untuk menghasilkan uap. Uap diperoleh dengan memanaskan bejana yang berisi air dengan bahan bakar. Pada umumnya hal yang mempengaruhi terbentuknya tekanan yang ada dalam boiler ialah tabung yang tertutup rapat tanpa ada kebocoran, pemanas yang digunakan untuk memanaskan air, dan air sebagai obyek yang dipanaskan agar terciptanya tekanan uap air didalam tabung boiler. Untuk menjaga kondisi sistem agar tetap berada pada kondisi yang diinginkan, maka diperlukan perangkat kontrol yang dapat diterapkan, salah satu perangkat kontrol modern yang dapat diterapkan dalam berlangsungnya proses produksi di industri saat ini adalah PLC (Programmable Logic Controller) sebagai kontroller dan HMI (Human Machine Interface) sebagai alat untuk memonitoring kinerja sistem secara real time. PLC sering digunakan karena memiliki input dan output yang banyak, sedangkan HMI juga digunakan untuk mempermudah pengawasan, pengontrolan dan memberikan gambaran kondisi plant secara real time. Pengaturan tampilan HMI disesuaikan dengan bentuk plant yang ada. Pengaturan tombol dan indikator pada HMI di sesuaikan dengan alamat pada program PLCnya. Komponenkomponen elektronik berupa sensor maupun aktuator pun dapat dihubungkan pada PLC agar mudah untuk dikontrol. Pengontrolan PID terdiri dari P (Proportional), I (Integral), dan D (Derivative) yang secara keseluruhan bertujuan untuk mempercepat respon sistem dan menghasilkan respon sistem yang terbaik. Kontroler ini dipilih karena mampu memberikan respon pengendalian yang baik, kesederhanaan struktur dalam tuning parameter kontrolnya dan umum digunakan dalam dunia industri. II. TINJAUAN PUSTAKA Steam Boler Boiler merupakan mesin kalor (thermal engineering) yang menstransfer energi-energi kimia atau energi otomis menjadi kerja (usaha) [1] . Boiler atau ketel steam adalah suatu alat berbentuk bejana tertutup yang digunakan untuk menghasilkan steam. Steam diperoleh dengan memanaskan bejana yang berisi air dengan bahan bakar [2] . Boiler mengubah energienergi kimia menjadi bentuk energi yang lain untuk menghasilkan kerja. Boiler dirancang untuk melakukan atau memindahkan kalor dari suatu sumber pembakaran, yang biasanya berupa pembakaran bahan bakar. Boiler terdiri dari 2 komponen utama, yaitu : 1. Furnace (ruang bakar) sebagai alat untuk mengubah energi kimia menjadi energi panas. 2. Steam Drum yang mengubah energi pembakaran (energy panas) menjadi energi potensial steam (energi panas). Terdapat 2 jenis steam boiler salah satunya ialah Fire Tube Boiler, nyala api dan gas panas yang dihasilkan dari pembakaran, mengalir melalui pipapipa api yang dikelilingi oleh air. Panas kemudian dikonduksikan melalui dinding pipa dari gas panas ke air di sekeliling pipa tersebut [3] .
doi:10.33795/elkolind.v7i3.201 fatcat:a3oq5th6uzaq3fsxhl5qwixqyy