Instrumentasi: Pemahaman awam TeknisiInstrument

Tulisan ini dipicu oleh pertanyaan dari salah seorang pembaca teknisiinstrument.wordpress.com.  

Pertnyaan:

kak saya ingin bertanya tentang ini konsep, bahan, komponen sistem instrumentasi industri untuk tugas sekolah saya. terima kasih sebelumya……

Penegasan Pertanyaan:

maaf kak nimbrung saya teman sekelasnya Dion kak , maksudnya dia itu dia bertanya ttg :
- Konsep dari Sistem Instrumentasi Industri
- Bahan-bahan Sistem Instrumentasi Industri
- Komponen-komponen Sistem Instrumentasi Industri

mohon dibantu juga kak , tugas sekolah nih >_<

Jujur saja, tidak mudah menjawab tiga pertanyaan di atas, karena itu berarti kita harus bercerita mulai dari pengertian sampai aplikasi instrumentasi. Tapi TeknisiInstrument akan mencoba untuk sedikit mengupas, karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang dimiliki, mungkin bukan “mengupas” kata yang tepat mengenai tulisan ini, karena hanya menyerempet kulitnya saja mengenai instrumentasi.

Istilah: Khusus pada tulisan ini, kata “proses” jika dipakai pada kalimat tertentu memiliki arti: Semua langkah-langkah, cara, kegiatan, untuk mengolah bahan produksi yang masuk ke fasilitas produksi (plant/pabrik) menjadi bahan jadi atau setengah jadi yang merupakan hasil produksi dari plant/pabrik tersebut.

Jawaban atas peretanyaan pertama: Konsep Sistem Instrumentasi Industri
Secara umum, instrumentasi itu bertujuan agar semua keinginan process designer terpenuhi secara proses, artinya produk dari sebuah pabrik/plant yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan dan selesai dalam proses yang aman, baik bagi manusia, peralatan maupun lingkungan. Hal ini dilakukan dengan cara mengendalikan peralatan produksi sesuai dengan kondisi operasi proses yang telah dirancang dan diinginkan, agar tidak melebihi batas parameter proses yang diijinkan sehingga proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan.

Untuk mengendalikan peralatan produksi (atau biasa disebut juga sebagai process equipment), maka diperlukan alat-alat instrumentasi yang mampu mengukur dan mengendalikan parameter-parameter proses agar berada pada nilai yang dikehendaki (setpoint). Parameter proses dimaksud misalnya tekanan (pressure), laju alir fluida (flow), ketinggian fluida/solid (level), temperatur (temperature), derajat keasaman (pH),  kelembaban (humidity), kecepatan putar mesin (speed) dan lain-lain.

 Secara umum, instrumentasi meliputi dua kegiatan, yaitu mengukur dan mengendalikan (measures and controls). Pada “mengendalikan” ada step pembandingan (comparison) dengan nilai yang dikehendaki (setpoint), pengambilan keputusan berdasarkan formulasi tertentu (judgement) serta perbaikan (correction) terhadap penyimpangan (error). Jadi instrumentasi merupakan siklus dari empat tahap berikut:

1. Measeurement (pengukuran)
2. Comparison (pembandingan dengan setpoint)
3. Judgement (pengambilan keputusan atas hasil pemandingan)
4. Correction (perbaikan penyimpangan)

Jika kita belum pernah terjun ke dunia industri, atau hanya sekedar melihatnya saja, memang agak sedikit sulit membayangkan bagaimana sebenarnya peran instrumentasi di dunia industri. Untuk itu, TeknisiInstrument akan mengambil contoh yang sederhana pada kehidupan sehari-hari.

Alat setrika (gampangnya: setrikaan), merupakan alat rumah tangga yang lumayan bisa menggambarkan proses industri. Kita menginginkan agar setrikaan bisa menghasilkan panas pada termperatur tertentu. Di dalam setrikaan terdapat sebuah elemen pemanas, sebuah bimetal yang terintegrasi dengan switch pemutus arus, sebuah knob pengatur temperatur yang mengatur pada temperatur berapa switch akan memutuskan arus listrik ke elemen pemanas.

1. Elemen pemanas merupakan equipment yang akan dikendalikan, agar panasnya sesuai dengan yang diinginkan.
2. Bimetal merupakan sensor temperatur yang mengukur temperatur bantalan setrikaan >> Measurement
3. Integrasi antara bimetal dan knob pengatur temperatur merupakan controller atau pengendali >> Comparison dan Judgement
4. Switch yang terintegrasi dengan bimetal dan knob merupakan aktuator yang memutuskan >> Correction

Jika temperatur terlalu panas, maka bimetal akan merasakan kenaikan temperatur tersebut dan membandingkannya dengan setelan pada knob, kemudian jika terlalu panas, maka switch akan memutuskan arus ke elemen pemanas. Sebaliknya, jika temperatur turun, maka bimetal akan merasakannya dan memandingkannya dengan setelan knob, jika terlalu dingin maka switch akan kembali terhubung dan memberikan arus ke elemen pamanas sehingga setrikaan menjadi panas kembali.

Kurang lebih, begitulah konsep instrumentasi menurut pemahaman awam TeknisiInstrument.

Jawaban atas peretanyaan kedua: Bahan-Bahan Sistem Instrumentasi Industri

Bahan, asumsi TeknisiInstrument adalah bahan baku yang diolah oleh pabrik atau plant. Bahan tersebut memiliki parameter yang ingin dikendalikan, parameternya secara umum dibagi dua:

1. Besaran Fisik (pressure, level, flow, temperatur, speed dll)
2. Besaran Kimia (pH, dll)

 Jawaban atas pertanyaan ketiga: Komponen-komponen Sistem Instrumentasi Industri

Komponen dimaksud  bisa meliputi:

1. sensing element (misalnya RTD, thermocouple, plat orifis, load cell, potensiometer, MPU dll)
2. Transmitter (mengirimkan sinyal standar hasil dari sensing element kepada receiver (bisa berupa controller, indicator, data logger atuapun recorder)
3. Controller (mengolah sinyal dari transmitter untuk menentukan nilai koreksi)
4. Actuator (merupakan final control element yang bekerja berdasarkan perintah dari controller)
5. Recorder (merupakan perekam sinyal, yang membandingkannya terhadap perjalanan waktu)
6. dll.

Mungkin itu saja dulu tulisan kali ini.

 

Disclaimer:

Tulisan ini merupakan tulisan versi TeknisiInstrument yang mungkin jauh dari kaidah keteknikan. Ini hanya jawaban awam dari TeknisiInstrument. Seperti biasa, “TeknisiInstrument” merupakan subjek tunggal penulis, tidak mengatas namakan “Teknisi Instrument” yang merupakan subjek jamak orang-orang yang bekerja sebagai teknisi instrument. Jadi kekeliruan pada tulisan ini adalah kekeliruan TeknisiInstrument sebagai penulis. Ada perbedaan penulisan pada blog ini, antara “TeknisiInstrument” yang merupakan nickname dari pemilik blog, dan “Teknisi Instrument” sebagai nama salah satu profesi.

Perawatan Korektif (Corrective Maintenance)

Tulisan ini disadur dari posting Pak Eddy Nirwana dalam akun Facebook-nya yang beliau posting dalam group Keluarga Besar Instrumentasi Industri, dengan ijin yang diberikan, telah mengalami penyuntingan seperlunya. Jadi all credits should go to him.

Perawatan korektif atau Corrective Maintenance (selanjutnya akan disebut “CM” dalam tulisan ini) merupakan tindakan perawatan untuk mengembalikan fungsi sebuah peralatan produksi yang mengalami kerusakan, baik ringan, sedang maupun parah, agar bisa melakukan fungsinya dalam mendukung proses produksi dalam sebuah plant atau pabrik. CM juga ada yang menyebutnya dengan istilah repair atau service. Pengertian versi wikipedia bisa diklik di sini.  Dalam dunia instrumentasi, contoh CM adalah pembersihan bore control valve karena tersumbat (plugging) dan lain-lain.

Contoh CM di rumah adalah jika mesin pompa air kita bocor, maka kita usahakan untuk menambalnya sebisa kita, misalnya dengan liquid gasket.

CM di plant/pabrik ada kalanya berbeda dengan CM untuk peralatan rumah tangga semisal mesin pompa air tadi.

Contoh: Kembali ke contoh di atas, misalnya pompa air kita mengalami kebocoran, maka sebisanya kita menambal kebocoran tersebut, karena kita berpikir itu adalah masalah yang bisa kita atasi tanpa perlu mengganti keseluruhan mesin pompa air. Andai kata kebocoran terjadi lagi, maka kitapun menambalnya kembali. Dan mengganti keseluruhan poma menjadi alternatif terakhir.

Pendekatan seperti contoh di atas adakalanya tidak bis kita terapkan di plant/pabrik dimana kita bekerja, bahkan untuk kasus tertentu, dinyatakan tidak boleh. Karena adanya tuntutan (demand) dan resiko (risk) yang berbeda dengan keadaan di rumah.

Plant memerlukan:

1. Safety, baik untuk manusia, peralatan maupun lingkungan.
2. Reliability, yaitu kehandalan yang harus dimiliki oleh peralatan.
3. Availability, yaitu kesiapan peralatan agar selalu ada dalam keadaan siap pakai.

Berdasarkan keperluan di atas, pada kasus tertentu, perbaikan atau modifikasi terhadap sebuah peralatan tidak boleh dilakukan di plant. Kalaupun dilakukan CM, perbaikan atau modifikasi, maka harus dilakukan oleh vendor yang bersertifikat.

Contohnya adalah Antisurge Control Valve pada aplikasi kompresor, misalnya mengalami kebocoran pada packing set, memang dengan relatif mudah bisa kita (teknisi) lakukan, tetapi melihat pentingnya anti surge control valve baik sebagai fungsi control maupun sebagai fungsi safety, hal itu tidak boleh kita lakukan karena antisurge valve tersebut selain sebagai fungsi capacity control untuk kasus tertentu, juga sebagai fungsi safety untuk melindungi kompresor dari kerusakan mekanis yang lebih parah.

Jadi, walaupun kita bisa memperbaiki antisurge valve tersebut, jika terjadi kegagalan dan mengakibatkan kerusakan mekanis yang parah pada kompresor, bukan penghematan yang kita (perusahaan kita) dapatkan, tetapi perbaikan besar pada kompresor. Selain itu, ada faktor akuntabilitas dari pekerjaan tersebut, karena kita (teknisi) tidak bersertifikat untuk melakukan hal itu, paling tidak dari sudut pandang vendor kompresornya, dan urusannya akan panjang ke isu garansi dan sebagainya.

Pada kasus di atas, penggantian antisurge valve secara keseluruhan lebih diutamakan dan diharuskan dibanding dengan kita memperbaikinya sendiri. Karena penggantian sebuah antisurge valve yang “hanya” beberapa ratus ribu dolar tidak akan sebanding dengan biaya biaya perbaikan kompresor yang beratur-ratus ribu dolar, belum lagi Lost Production Opportunity yang membengkak sampai jutaan dolar.

Akan tetapi, jika kita menghadapi kerusakan pada sistem yang tidak begitu kritikal, boleh saja kita lakukan perbaikan sendiri, semisal mengganti packing set pada control valve tadi, yang diaplikasikan pada sistem yang tidak begitu krusial.

Jadi sebagai teknisi, kita jangan terlalu tergiur dengan kemudahan sebuah pekerjaan. Yang harus kita prioritaskan adalah mengetahui seberaba besar resiko yang akan timbul jika peralatan mengalami malfunction (gagal fungsi) baik dari sisi safety, reliability maupun availability. Sehingga mengganti keseluruhan sebuah peralatan patut dipertimbangkan dibanding dengan memperbaikinya.

Self-Made PLC Training KIT

Pada zaman modern sekarang ini, perangkat digital banyak kita temukan dalam kehidupan keseharian kita. Perangkat digital tersebut diantaranya adalah telepon selular cerdas, tablet PC, laptop, kamera digital, mesin cuci dengan fuzzy logic, televisi cerdas, dan pemutar cakram DVD dan perangkat elektronik digital lainnya. Perangkat-perangkat tersebut merupakan produk era digital.

Hal yang sama juga terjadi di dunia otomasi industri. Banyak sekali divais elektronik digital yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi produksi yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi perusahaan secara keseluruhan yang pada akhirnya akan perusahaan agar tetap beroperasi.

Dimulai dari sensor, kemudian dilanjutkan kepada pengendali dan akhirnya sampai pada actuator, divais elektronik digital mengambil peranan penting dalam melaksanakan tugasnya agar proses produksi tetap berjalan semulus yang diinginkan.

PLC merupakan salah satu pengendali digital yang banyak dikenal dan umum digunakan. PLC dirancang dengan memiliki fleksibilitas agar mudah digunakan dan diimplementasikan pada sistem pengendalian di industri. Salah satu keunggulan PLC jika dibandingkan dengan divais pengendali elektronik konvensional lainnya adalah kemudahan dalam penggunaannya, yakni dengan cara membuat program tertentu yang disesuaikan dengan kebutuhan untuk mengendalikan proses di industri.

Banyak peralatan di industri yang dikendalikan oleh PLC, seperti kompresor gas yang digerakkan oleh motor listrik maupun mesin turbin, generator listrik yang digerakkan oleh mesin turbin, baik turbin gas maupun turbin uap, perangkat pendingin ruangan yang berkapasitas besar dan lain-lain.

Karena fiturnya yang bisa diprogram, merupakan sebuah tantangan bagi para teknisi industri  khususnya teknisi Electrical dan Instrument dab bahkan Mekanik yang bekerja di lokasi kerja tertentu untuk dapat membuat perubahan atau modifikasi program sesuai dengan kebutuhan proses industri seperti pemasangan peralatan tambahan baru dan lain-lain. Sehingga, keterampilan dalam melakukan pengawatan, perakitan, pemrograman dan penelusuran masalah (troubleshooting) PLC sangatlah diperlukan untuk kelancaran proses industri. Pengetahuan dan keterampilan para teknisi perawatan peralatan industri memang bisa ditingkatkan dengan cara mengikuti program pelatihan pada sebuah lembaga pelatihan yang cukup dikenal reputasinya. Akan tetapi, kenyataanya, program pelatihan tersebut hanya bersifat pengenalan sehingga pengetahuan yang lebih mendalam serta keterampilan (bahasa gayanya: skill) mengenai PLC masih tetap harus ditingkatkan secara terus menerus agar keterampilan yang sudah didapat semakin terasah. Memang hal ini dapat dilakukan dengan cara mengikuti program pelatihan yang bersifat intensif, akan tetapi, hal ini membutuhkan biaya yang sangat besar. Menurut penawaran beberapa lembaga pelatihan yang melaksanakan program pelatihan PLC, biaya yang harus dikeluarkan untuk satu orang peserta dalam mengikuti program pelatihan PLC selama 5 hari berkisar antara tujuh sampai  sepuluh juta rupiah untuk pelatihan dasar PLC.

Melihat dan menelaah masalah di atas, muncullah gagasan agar pelatihan PLC dimaksud dapat diselenggarakan secara internal pada perusahaan itu sendiri, tentunya harus ada paling tidak satu orang yang memang paham PLC. Akan tetapi pelatihan PLC tidah bisa dilakukan hanya dengan pertemuan di kelas saja, harus ada semacam praktikum agar peserta bisa bersentuhan langsung dalam mengasah keterampilannya. Dari situlah dirancang sebuah perangkat yang dapat dijadikan alat praktikum peserta pelatihan yang dilaksanakan oleh perusahaan itu sendiri.

Untuk menghemat biaya, dimanfaatkanlah sparepart atau suku cadang PLC yang tersimpan di gudang, sebagai onderdil cadangan manakala ada salah satu atau lebih modul PLC yang bermasalah. Selama menjadi spare part, modul-modul tersebut sama sekali tidak memberikan manfaat selain memberikan rasa nyaman kepada pihak maintenance section karena merasa aman manakala ada modul yang rusak, tinggal ambil dari gudang dan menggantinya.

Untuk dapat mengambil manfaat dari sparepart yang menjadi cadangan tersebut sejalan dengan ide di atas, maka semua peralatan yang digunakan untuk membuat perangkat pelatihan PLC (PLC training KIT ini) menggunakan spare part yang memang sudah tersedia di gudang dan beberapa material berasal dari sisa proyek yang teronggok sebagai “sampah” dan beberapa barang bekas dari tempat pembuangan sementara di tempat bekerja yang siap dikirim ke tempat pembuangan akhir.

Berikut ini material yang digunakan oleh TeknisiInstrument dalam membuat perangkat praktikum pelatihan PLC, semua modul PLC adalah buatan AllenBradley™:

1. Power supply 24vdc
2. Rack: part number 1746-A7
3. Rack power supply: part number 1746-P3
4. CPU: part number 1747-L542
5. Digital input module: part number 1746-IB16
6. Digital output: part number 1746-OW16
7. Analog input module: part number 1746-NI4
8. RTD input module: part number 1746-NR8
9. Frame: dibuat dengan memanfaatkan tubing SST ¾” bekas yang dibersihkan terlebih dahulu serta cable tray SST, yang juga bekas
10. Terminal stripes: ex-project and sebagai saparepart
11. Push buttons
12. Lampu indikator
13. Miniature Circuit Breaker
14. Fuses and fuse boxes
15. Buzzer
16. Kabel: ex-project and untuk sparepart
17. Material tambahan lainnya (ex-project dan barang  bekas yang masih dapat digunakan): cable duct, mounting bolts, DIN rail, cable ties, dll)

Dan beginilah penampakannya:

Saat pembuatan/perakitan

Saat pengujian

Disclaimer:

Semua merk yang disebutkan dan/atau digambarkan adalah milik pemegangnya, ditulis dalam artikel ini hanya sebagai ilustrasi, tanpa ada interest apapun. Tulisan ini bukan merupakan panduan, hanya sebuah langkah yang pernah dilakukan oleh TeknisiInstrument. TeknisiInstrument tidak bertanggung jawab jika ada hal negatif yang timbul dari tulisan ini.

Reset, Recalibrated, Realligned…

Assalamu’alaikum

TeknisiInstrument mengucapkan Selamat Hari Raya Idul Fitri 1432H.
Dari dalam lubuk hati yang paling dalam, TeknisiInstrument memohon maaf atas segala kesalahan yang mungkin timbul dari interaksi di blog ini. Semoga amal ibadah kita diterima oleh Allah swt.

Minal aidin wal faidzin.

Salam,
TeknisiInstrument

Switch, fail-safe atau tidak?

Sudah lama tidak menulis, TeknisiInstrument akan mencoba meneruskan topik yang sebelumnya belum berlanjut. Oh ya… selamat menjalankan ibadah shaum bagi yang sedang menjalankannya, semoga segala amal ibadah kita menjadi sebab turunnya ridlo Allah. Aamiin.

Berikut adalah cuplikan permasalahan pada  topik sebelumnya :

Bagaimana seandainya koneksi kabel salah satu switch tersebut terputus karena satu dan lain hal? Apakah level indikator masih bisa berfungsi? Baik, untuk lebih memudahkan pemisalan tadi, perhatikan gambar di bawah ini:

Kabel LAL terputus

Misalnya kabel sumber tegangan yang masuk ke LSL (pada terminal NC) terputus (seperti pada gambar yang dilingkari biru), dan terjadi low level. Apakah LAL masih bisa menyala untuk menandakan bahwa sedang terjadi low level?

Secara logic, wiring di atas sudah memenuhi fungsinya, yaitu jika level normal, maka lampu indikator akan padam, dan sebaliknya jika terjadi abnormal (low level atau high level) maka masing-masing lampu indikator akan menyala yang mengindikasikan bahwa level sedang tidak normal.

Pada contoh gambar di atas, jika level dalam keadaan normal, maka lampu indikator akan padam, kemudian karena satu dan lain hal, tiba-tiba salah satu kabelnya terputus, kemudian terjadi low level. Apa yang akan terjadi? Ya… indikator akan tetap padam, dan operator tidak akan mengetahui jika level di dalam tangki sedang mengalami keadaan low level. Inilah yang dimaksud dengan tidak fail-safe. Jika sistem mengalami kegagalan (fail), maka sistem tersebut tidak ada dalam keadaan yang aman (safe).

Silakan rubah konfigurasi switch dengan menggunakan NO (normally energize saat level normal). Dan rubah logic untuk lampunya: Jika level normal, lampu menyala, jika low level, lampu padam. Atau dengan bantuan sebuah relay, logic bisa di-invert sehingga logic awal bisa tercapai: Jika level normal, maka lampu indikator akan padam, dan jika low level, lampu indikator akan menyala. Setelah diubah, silakan bandingkan kondisinya, jika terjadi putusnya salah satu kabel LSL. Jika berkenan, tulis dalam “comment” hasil analisa Anda.

Dengan memahami ini, insya Allah kita akan memahami konsep fail-safe untuk konteks switch ini.

Pada sistem yang sudah kompleks dengan safety standard yang tinggi, wiring untuk switch tidak lagi sesederhana contoh di atas. Terlebih yang sudah melibatkan PLC/DCS sebagai logic solver-nya. Bukan hanya kondisi prosesnya saja (dalam contoh ini adalah level) yang dimonitor/dideteksi, tapi keadaan wiringnyapun dideteksi, apakah terjadi open-circuit atau apakah terjadi short circuit pada wiringnya. Sehingga sistem keseluruhan menjadi jauh lebih reliable.

Dan kebanyakan, konfigurasi yang banyak dipakai adalah NO, adapun “main-main” logicnya dilakukan di dalam logic solver (PLC atau DCS)

Switch, Normally Energize atau Normally De-energize

Seperti pada posting sebelumnya, bahwa saklar NO bisa saja beraksi sebagai NE atau ND, begitu pula, saklar NC, bisa saja beraksi NE atapun ND. Tergantung dari aplikasinya.

Mari kita ambil contoh, aplikasi level switch untuk mendeteksi low level (LSL=Level Switch Low) dan high level (LSH=Level Switch High). Diambil sampel level agar memudahkan dalam visualisasi, karena kita dapat dengan memudahkan “level” dibanding dengan “pressure”, karena secara visual langsung, kita tidak pernah bisa melihat pressure, hanya percaya kepada pressure gauge atau pressure indicator.

Misalnya kita akan menggunakan sebuah level switch untuk mendeteksi low level (LSL) dan sebuah level switch lainnya untuk mendeteksi high level (LSH), seperti gambar di bawah ini. 

Level Switch High dan Low

Misalnya kedua switch tersebut dihubungkan dengan lampu indikator untuk mengindikasikan masing-masing low level dan high level, misalnya, jika level normal maka lampu indikator harus padam, dan jika low atau high level maka masing-masing lampu indikator harus menyala.

Pertanyaannya adalah, kontak mana yang harus digunakan untuk LSL, apakah NO atau NC. Begitu pula untuk LSH, apakah NO atau NC?

 OK, anggap saja kita to the point, anggap saja kita hanya berfokus pada logikanya, bahwa, jika low level, indikator harus menyala, jika high level, lampu indikator juga harus menyala. Maka, tanpa pertimbangan apapun, hanya pertimbangan logic saja, kurang lebih wiring diagramnya akan seperti berikut: 

Wiring diagram dan level normal

 

Mengacu pada gambar di atas, level sedang dalam keadaan normal, LSL menggunakan kontak C-NC, dan saat normal tersebut, kontak menjadi deenergize, sedangkan LSH menggunakan kontak C-NO, dan saat normal, kontak menjadi deenergize juga.

Saat normal, arus listrik tidak masuk kepada lampu indikator LAL, karena terputus oleh LSL yang sedang deenergize. Begitupun dengan LAH, arus listrik tidak masuk kepada lampu indikator LAH karena terputus oleh LSH, sehingga kedua indikator padam, menandakan level dalam keadaan normal.

Bagaimana jika terjadi low level? Perhatikan gambar di bawah ini:

Terjadi low level alarm

 

Abaikan LAH, karena tidak mengalami perubahan. Sekarang kita amati LAL. Karena level low, LSL yang menggunakan kontak C-NC, yang tadinya deenergize menjadi energize sehingga arus listrik masuk ke lampu indikator LAL, dan lampu indikatorpun menyala menandakan bahwa sedang terjadi low level.

Bagaimana pula jika terjadi high level? Perhatikan gambar di bawah ini:

Terjadi level alarm high

 

Abaikan LAL, karena tidak mengalami perubahan. Sekarang kita amati LAH. Karena level high, LSH yang menggunakan kontak C-NO, yang tadinya deenergize menjadi energize sehingga arus listrik masuk ke lampu indikator LAL, dan lampu indikatorpun menyala menandakan bahwa sedang terjadi low level.

Persyaratan logic seperti diungkapkan di atas, bahwa:

“jika level normal maka lampu indikator harus padam, dan jika low atau high level maka masing-masing lampu indikator harus menyala.”

Apakah pemilihan NO/NC pada wiring diagram yang kita buat tadi bisa memenuhi persyaratan logic tersebut? Silakan jawab….

Bagaimana seandainya koneksi kabel salah satu switch tersebut terputus karena satu dan lain hal? Apakah level indikator masih bisa berfungsi? Baik, untuk lebih memudahkan pemisalan tadi, perhatikan gambar di bawah ini:

Kabel LAL terputus

 

Misalnya kabel sumber tegangan yang masuk ke LSL (pada terminal NC) terputus (seperti pada gambar yang dilingkari biru), dan terjadi low level. Apakah LAL masih bisa menyala untuk menandakan bahwa sedang terjadi low level?

Tunggu jawabannya pada posting selanjutnya.

Switch, Normally Open atau Normally Closed

Tulisan ini dilatarbelkangi oleh obrolan dengan Kang Ruhe, yang termaktub dalam komentar salah satu posting do blog ini.

Switch atau saklar, merupakan salah satu sensor di dalam dunia instrumentasi yang masih banyak digunakan, bahkan dulu (katanya), sebelum sensor analog (transmitter, transducer dll) masih tergolong (sangat) mahal, alarm/shutdown system masih banyak menggunakan. Bahkan sekarangpun, untuk mengendalikan proses yang relatif sederhana, untuk menekan biaya konstruksi, switch atau saklar masih banyak digunakan.

Switch dimaksud diantaranya adalah:

• Pressure switch
• Level switch
• Temperature switch
• Flow switch
• Vibration switch
• Limi switch
• Dll.

Pertanyaannya adalah, pada alarm dan shutdown system, apakah harus dipasang NO (normally open) atau NC (normally closed)?

Dari pertanyaan itulah, TeknisiInstrument akan mencoba sedikit mengulasnya.

NO dan NC adalah penamaan kondisi atau keadaan switch saat switch belum dipasang atau belum in-service atau belum ada aksi dari parameter yang dideteksinya.

Selain NO dan NC ada istilah lain untuk dunia per-switch-an, NE (Normally Energize) dan ND (Normally De-energize) adalah istilah lain tersebut. NE adalah keadaan switch yang close ketika parameter yang dideteksinya sedang dalam keadaan normal, switch akan open jika parameter yang dideteksinya menjadi tidak normal (pressure low atau high, sebagai contohnya). Sedangkan ND adalah keadaan switch yang open ketika parameter yang dideteksinya sedang dalam keadaan normal, switch akan close jika parameter yang dideteksinya menjadi tidak normal (pressure low atau high, sebagai contohnya).

Perhatikan gambar berikut:

Switch, NO NC

 

Pada gambar 1, sebuah LS (level switch) dipasang untuk mendeteksi ketinggian cairan yang berada di dalam sebuah tangki. LS tersebut misalnya dipakai untuk mendeteksi level high (LSH=Level Switch High).

Gambar 1a menunjukkan level dalam keadaan normal atau dalam keadaan tidak high. Terminal Common (C) akan terhubung ke terminal NC, atau C-NC dalam keadaan energize, dan C-NO dalam keadaan deenergize.

Gambar 1b menunjukkan level dalam keadaan tidak normal atau dalam keadaan high. Terminal Common (C) akan terhubung ke terminal NO, atau C-NO dalam keadaan energize, dan C-NC dalam keadaan deenergize.

Itulah pengertian NO, NC, ND dan NE.

Itu saja dulu tulisan kali ini, ke depannya akan berlanjut kepada tulisan mengenai implementasi switch pada alarm/shutdown system serta pemilihan NO atau NC.

Berlanjut

Modifikasi Linkage Control Valve

 

Pernahkan Anda mengalami sebuah loop control yang berprilaku tidak semestinya? Banyak faktor memang, selain kondisi proses, yang paling sering jadi kambing hitam adalah transmitternya. Tapi apabila transmitter sudah diperiksa dan memiliki kinerja yang bagus, kondisi proses juga tidak ada penambahan beban, coba periksa control valve-nya. TeknisiInstrument pernah mengalami hal tersebut. Dan seletah memeriksa control valve, ternyata linkage yang menhubungkan stem control valve dengan positioner mengalami kerusakan, sehingga positioner tidak dapat mengetahui posisi persis dari stem. Hal ini dapat menyebabkan control valve fluktuasi karena positioner akan selalu memberi perintah berdasarkan informasi dari linkage yang tidak benar.

1. Linkage yang bagus (tidak patah)

 

Gambar 1 di atas menunjukkan keadaan linkage yang bagus, sehingga posisi stem bisa di”rasa”kan oleh positioner.

2. Linkage yang patah pada sisi stem arm

 

3. Linkage yang patah

Gambar 2 dan 3 di atas menunjukkan linkage  yang patah, sehingga positioner tidak dapat me”rasa”kan posisi stem karena linkage-nya mengalami kerusakan.Akan beruntung sekali jika Anda bisa mendapatkan part number dari benda yang patah tadi, yang menghubungkan stem arm dengan positiner arm. Sehingga Anda dapat melakukan ordering secepatnya. TeknisiInstrument kebetulan belum menemukan part number-nya. Sehingga harus memutar otak menemukan cara untuk memperbaiki control valve tersebut.Setelah berkeliling di warehouse, akhirnya menemukan baut dengan dimensi yang mirip dengan linkage tadi. Bagaimana caranya agar baut tersebut bisa dibentuk menyerupai linkage yang rusak tadi. Tidak kehabisan akal, bor pun dimainkan. Masukkan kepala baut ke dalam chuck bor kemudian putar bor pada kecepatan sedang. Lalu ambil kikir bermata sedang, dan tempatkan diujung baut, sehingga ada sebagian permukaan baut yang terkikis. Sayang sekali TeknsiInstrumen tidak sempat mengambil gambarnya saat proses modifikasi berlangsung. Berikut ini foto hasil modifikasi linkage dimaksud.

4. Linkage yang telah dimodifikasi dengan menggunakan baut

Peringatan:

Jangan melakukan modifikasi ini jika ada peraturan di perusahaan Anda yang melarang memodifikasi sebagian atau seluruh bagian peralatan. TeknisiInstrumen tidak bertanggung jawab jika timbul masalah dari yang mencoba melakukan modifikasi ini.

Mengkalibrasi Level Transmitter Sistem Dua Seal, Bagian 4 (Tamat): Elevated Zero

Kalibrasi ini dilakukan jika transmitter dengan sistem dua seal dipasang satu level dengan tapping point atau di atas atau di bawah high pressure side tap.

Double seal transmitter dengan elevated zero

Diketahui:

(Sf) = 1.07 in H2O/inch

(-h) = – 400 inches

(Sp) = 0.9 in H2O/inch

(H) = 350 inches

Dari gambar di atas, diketahui sebuah tangki terbuka diukur levelnya dengan sebuah transmitter yang menggunakan dua buah remote seal masing-masing untuk high dan low side pressure-nya, dengan transmitter ditempatkan di bawah high side tapping point .

(s_f) = specific gravity fill fluid (liquid pengisi pada kapiler dari remote seal)

(-h) = jarak antara process tapping point dengan transmitter (perhatikan tanda minus).

(s_p) = specific gravity dari process media yang berada pada tanki.

(H) = Rentang level yang akan diukur.

Langkah 1

Hitung besarnya zero elevation dengan cara mengalikan jarak antara process connection dan transmitter (-h)  dengan specifiec gravity liquid pengisi remote sesal (s_f):

 Zero Elevation = -(h)(s_f) = -(400 in) (1.07 inH₂O/in) = -428 inH₂O

Langkah 2

Hitung span dengan cara mengalikan ketinggian maksimum dari fluida proses (H) dengan specific gravity dari process media yang berada pada tanki, specific gravity (s_p):

 Span = (H)(s_p) = (350 in) (0.9 inH₂O/in) = 315 inH₂O

Langkah 3

Tentukan/hitung calibration  untuk transmitter, yaitu hasil pada langkah 1 (zero elevation) sebagai LRV (Lower Range Value) dan hasil pada langkah 1 ditambah hasil pada langkah 2 sebagai URV (Upper Range Value).

 Calibration = “Zero Elevation” sampai (“Zero Elevation” + “Span”)

= -428 inH₂O sampai (-428 + 315) inH₂O

= -428 inH₂O sampai -113 inH₂O

Kesimpulan

Jadi, transmitter tersebut kita kalibrasi dengan:

LRV = -428 inH₂O

URV = -113 inH₂O

 Referensi: Rosemount Model 1199 Diaphragm Seal System Manual (0089-0100-4002 English Rev.AD)

Mengkalibrasi Level Transmitter Sistem Satu Seal, Bagian 3: Elevated Zero

Kalibrasi ini dilakukan jika transmitter dipasang di atas (lebih tinggi dari) high side tap

 Diketahui:

(sf) = 1.9 in H2O/inch

(-h) = -30 inches

(sp) = 1.1 in H2O/inch

(H) = 120 inches

Dari gambar di atas, diketahui sebuah tangki terbuka diukur levelnya dengan sebuah transmitter yang menggunakan satu buah remote seal dengan transmitter ditempatkan di atas high side tapping point.

 (s_f) = specific gravity fill fluid (liquid pengisi pada kapiler dari remote seal)

(-h) = jarak antara process tapping point dengan transmitter (perhatikan tanda minus).

(s_p) = specific gravity dari process media yang berada pada tanki.

(H) = Rentang level yang akan diukur.

Langkah 1

Hitung besarnya zero elevation dengan cara mengalikan jarak antara process connection dan transmitter (-h)  dengan specific gravity liquid pengisi remote sesal (s_f):

 Zero Suppression = (-h)(s_f) = (-30 in) (1.9 inH₂O/in) = -57 inH₂O

Langkah 2

Hitung span dengan cara mengalikan rentang level yang akan diukur (H) dengan specific gravity dari process media yang berada pada tanki, pecific gravity (s_p):

 Span = (H)(s_p) = (120 in) (1.1 inH₂O/in) = 132 inH₂O

Langkah 3

Tentukan/hitung calibration  untuk transmitter, yaitu hasil pada langkah 1 (zero elevation) sebagai LRV (Lower Range Value) dan hasil pada langkah 1 ditambah hasil pada langkah 2 sebagai URV (Upper Range Value).

 Calibration = “Zero Elevation” sampai (“ZeroElevation” + “Span”)

= -57 inH₂O sampai (-57 + 132) inH₂O

= -57 inH₂O sampai 75 inH₂O

Kesimpulan

Jadi, transmitter tersebut kita kalibrasi dengan:

LRV = -57 inH₂O

URV = 75 inH₂O

Referensi: Rosemount Model 1199 Diaphragm Seal System Manual (0089-0100-4002 English Rev.AD)