Archive

Posts Tagged ‘pengertian instrumentasi’

Instrumentasi: Pemahaman awam TeknisiInstrument

January 1, 2012 16 comments

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 :D 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.

Apakah Instrumentasi itu?

February 4, 2009 48 comments

Istilah instrumentasi merupakan istilah yang jarang diketahui oleh khalayak, tidak seperti halnya dengan istilah tekhik lainnya seperti listrik, elektronika, teknik pendingin, informatika dan lain-lain. Padahal, dunia instrumentasi, disadari atau tidak, sudah kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh sederhana dari penerapan instrumentasi ini antara lain pada setrika listrik. Di dalam setrika tersebut terdapat sebuah elemen pemanas listrik sebagai sumber panas. Panas yang dihasilkan oleh setrika listrik tersebut haruslah sesuai dengan keinginan pemakai, karena setiap jenis kain yang disetrika memerlukan panas yang berlainan. Untuk memenuhi hasrat pemakai tersebut, maka di dalam setrika listrik tersebut dipasangi alat yang akan memutuskan aliran arus listrik ke elemen pemanas tadi. Secara umum alat tersebut dikenal sebagai termostat yang menggunakan bimetal. Apabila panas pada setrika tersebut telah mencapai setelan yang diinginkan, maka aliran listrik akan diputuskan, dan panas yang dihasilkan oleh setrika listrik tersebut akan berangsur turun, setelah melewati setelan bimetal, maka aliran listrikpun akan diberikan kembali kepada elemen pemasan tadi. Demikian seterusnya.

Contoh aplikasi lain dari sistem instrumentasi di dalam kehidupan sehari-hari adalah pemasangan saklar pelampung pada tangki air. Di dalam tangki penampungan dipasang saklar yang berpelampung, apabila air penuh sesuai dengan ketinggian yang diinginkan, maka pelampung tersebut akan mengubah kondisi saklar, dan saklar akan memutuskan aliran listrik ke pompa air. Apabila ketinggian air di dalam tangki turun sampai ketinggina yang telah ditentukan, maka pelampung akan mengubah kondisi saklar lagi, dan pompa airpun kembali mendapat pasokan listrik dan airpun akan bertambah kembali. Demikian seterusnya. Ada artikel dari seorang teman yang sering membuat tulisan di milis, namanya Kang Ruhe (Kang Ruhe, punten tulisannya dicomot ku abdi, neda widina…).

Inilah cuplikan sederetan kata yang membentuk kalimat, sehingga kalimat tersebut membentuk paragraf. Dan setiap paragraf yang disusun oleh Kang Ruhe tersebut memberikan gambaran makna dari apa itu instrumentasi. Inilah tulisan Kang Ruhe terasebut:

Prolog:

Ada satu syarat yang sering kali hilang dari orang-orang yang nyaris memenuhi syarat untuk berhasil, orang-orang hebat, orang-orang cerdas dan cemerlang. Satu syarat yang secara tersirat dipertanyakan oleh HRD Manager kepada kandidat pekerja dalam sebuah interview: “…Apakah orang ini type orang yang mampu mengaplikasikan fikiran abstract mereka kedalam karya nyata, sanggup memulai, konsisten dalam proses dan mengerjakan sampai tuntas hingga akhirnya menghasilkan? Atau apakah orang ini hanya akan menjadi orang yang beromong besar belaka…?” (disarikan dari kalimat J.Schwartz dalam TMOTB)

Kang, ari instrumentasi teh naon? Sabangsaning sasatoan sanes?

Instrumentasi bukanlah makhluk asing dari luar angkasa yang tidak kita kenal. Instrumentasi ada dan bersenyawa dalam keseharian kita, hanya mungkin beberapa di antara kita tidak menyadarinya. Tidak hanya di industri besar, di sekitar rumah, bahkan di dalam rumah pun kita bisa menemukan instrumentasi.

Contoh sederhana instrumentasi di rumah diantaranya, setrika listrik, kulkas, AC, TV, VCD/DVD Player, meteran listrik dan PAM. Pada setrika listrik instrumentasi membuat panasnya pas, tidak menjadi terlalu panas atau terlalu dingin, bisa diatur untuk berbagai jenis kain pakaian. Pada kulkas dan AC instrumentasi membuat temperatur terjaga pada derajat dingin yang kita inginkan. Pada TV instrumentasi membuat chanel tv pas, juga pada VCD dan DVD player, lebih jauh lagi, dengan fasilitas remote control instrumentasi membuat kita bisa mengendalikan alat-alat hiburan tersebut sambil tiduran. Pada meteran listrik dan PAM instrumentasi membuat kita membayar sesuai dengan jumlah listrik atau air yang kita gunakan, bayangkan bagaimana susahnya PLN & PDAM menentukan tagihan untuk berjuta pelanggan jika tidak ada meteran? Di masa depan yang dekat, bukan tidak mungkin kita mendapat pelayanan robot pembantu rumah tangga (Honda-ASIMO?) yang bekerja dan berinteraksi dengan kita layaknya manusia yang “sangat manusiawi” berkat sistem instrumentasi.

Contoh instrumentasi di luar rumah sangat banyak. Pada kendaraan yang kita gunakan, kita bisa tahu kecepatan mobil/motor, aki soak, bensin habis hanya dengan melihat panel berkat instrumentasi. Juga karena instrumentasi kendaraan bisa di jalankan dengan transmisi otomatis. Instrumentasi mempermudah pelayanan di POM bensin, kita tahu jumlah bensin yang di beli dan berapa yang harus dibayar hanya dengan melihat angka berputar pada panel. Instrumentasi membuat komunikasi dengan handphone lancar, ribuan bahkan jutaan sambungan terkoneksi lewat udara nyaris tanpa salah sambung hanya dengan identifikasi tekanan serangkaian nomor handphone. Instrumentasi menjadi jantung teknologi yang mengendalikan pesawat terbang. Instrumentasi membantu para dokter menolong pasien. Instrumentasi menjadi….banyak sekali contoh yang bisa disebutkan hingga mungkin cukup untuk dan dijadikan buku dan di buat seri seperti tetralogi laskar pelangi. Kedepan dalam waktu yang dekat, bukan tidak mungkin kita mendapatkan pelayanan publik seperti pesawat terbang otomatis tanpa pilot yang tak mengenal delay plus potensi kecelakaan minimal, kendaraan umum tanpa sopir dengan jalanan nyaris tanpa macet plus tanpa teriakan kondektur ongkos kurang,… kendaraan-kendaraan ini akan lalu lalang dan berhenti di tempat tertentu secara otomatis berkat sistem instrumentasi yang terintegrasi.

Bagaimana dengan instrumentasi di dunia industri? Operasi industri oil & gas, industri petrokimia (petrochemical) sangat bergantung pada instrumentasi. Pada umumnya operasi industri dengan tingkat bahaya tinggi dan bersekala besar dan kontinyu dimana operator manusia sudah tak sanggup menanganinya, beroperasi dengan menggunakan sistem instrumentasi. Beberapa besaran proses yang harus diukur dan dikendalikan pada suatu industri proses, misalnya aliran (flow) di dalam pipa, tekanan (pressure) didalam sebuah vessel, suhu (temperature) di unit heat exchange, serta permukaan (level) zat cair di sebuah tangki. Otomatisasi produksi masal pada industri manufaktur, pengendalian warna pada industri textil, pengendalian mesin-mesin berukuran raksasa seperti kecepatan putaran turbin dan tekanan yang dihasil compressor pada industri energi, adalah segelintir contoh yang operasinya diserahkan pada instrumentasi. Instrumentasilah yang menyebabkan perkembangan pesat industri dengan cara menggantikan ratusan bahkan ribuan operator manusia plus segala karater lemahnya dengan beberapa kotak panel pengendali otomatis di sudut ruangan yang nyaris tidak pernah berbuat salah, tak mengenal lelah dan tidak pernah demo menuntut kenaikan gaji. Kedepan bukan tidak mungkin sebuah pabrik hanya terdiri dari seorang manusia yaitu pemiliknya saja, sementara operasi diserahkan pada mesin-mesin otomatis dengan tim maintenance dan petugas lain adalah para autobot – robot otomatis. Ini bukan mimpi yang jauh sebab saat ini di jepang sudah ada industri pembuat robot yang beroperasi dimana operator pembuat robotnya adalah robot juga!

Jadi apa itu instrumentasi? Instrumentasi memiliki cakupan yang luas. Praktisi instrumentasi dituntut memiliki pengetahuan yang memadai dalam banyak cabang ilmu pengetahuan diantaranya matematika, fisika, kimia, mesin, listrik, elektronika, perangkat lunak, dll. Saya pribadi berpendapat instrumentasi layaknya filsafat, bedanya filsafat adalah pengejawantahan pencarian jawaban atas kata tanya “kenapa?” sedang instrumentasi adalah pengejawantahan pencarian jawaban atas kata tanya “bagaimana?”. Tuntutan untuk memahami cakupan ilmu yang luas inilah yang membuat saya tertantang mendalami instrumentasi, contoh sederhana ketika misal sedang memaintenance, men-setting ulang, mengkalibrasi sebuah instrument sederhana, electric pressure switch, saya dituntut untuk memahami bagaimana fisika gaya dan tekanan gas terhadap bellow, bagaimana kombinasi sistem mekanis below, pegas, tuas dan contact-switch bekerja saling mempengaruhi, bagaimana sistem kelistrikan bekerja pada contact-switch dan seterusnya dan seterusnya, prosesnya seperti ngakal dan akal-akalan dengan menggunakan potensi maksimal akal saya, ketika berhasil tuntas, kepuasaannya tak bisa diungkapkan dengan kata-kata.

Beberapa orang menggambarkan instrumentasi dengan kata-kata yang indah sebagai “the art and science of measurement and control”. Atau dengan kata lain instrumentasi adalah seni dan ilmu pengetahuan sistem pengukuran dan pengendalian. Beberapa yang lain mengidentikan instrumentasi dengan otomatisasi. Para ahli mendefiniskan instrumentasi sebagai seni dan ilmu pengetahuan dalam penerapan alat ukur dan sistem pengendalian pada suatu obyek untuk tujuan mengetahui harga numerik variable suatu besaran (proses) dan juga untuk tujuan mengendalikan besaran (proses) supaya berada dalam batas daerah tertentu atau pada nilai besaran (proses) yang diinginkan (set point). Silakan berpusing ria dengan definisi rumit ini sebab saya juga perlu berulang-ulang membacanya dan ketika selesai,… tetap saja sukar bagi saya untk memahaminya, hehehe. Saya lebih suka definisi sepotong: “the art and science of measurement and control” yang terdengar enak di telinga.

Jika demikian pentingnya instrumentasi, kenapa di Indonesia instrumentasi nyaris tidak dikenal atau kalah pamor dengan elektro, informatika, komputer, kedokteran, akutansi, hukum, dll? Padahal instrumentasi sangat pesat di Jerman, Jepang dan India,… negara India yang notabene sama negara berkembang seperti kita. Bahkan konon katanya gara-gara penguasan pada instrumentasi, banyak orang India yang wara-wiri di Silicon Valley dan NASA di negeri pamannya si Sam sana. Sementara di Indonesia, untuk level pendidikan menengah yang di calonkan mengisi posisi teknisi hanya diajarkan secara komprehensif 4 tahun di satu sekolah menengah kejuruan, STM Pembangunan Bandung. Tenaga ahli madya selevel D3 baru UI, Undjani dan beberapa univeritas lainnya, sedangkan untuk sarjana, kebanyakan instrumentasi nyasar terselip beberapa SKS sebagai program studi di bawah Fisika, Teknik Industri atau Teknik Elektro, apesnya kondisi ini menghilangkan kesempatan saya untuk melanjutkan belajar instrumentasi hingga ke Strata 1 tanpa banting setir pindah jurusan atau menunggu kesempatan belajar ke luar negeri, hiks-hiks-hiks… Tolong koreksi jika fakta-fakta tentang pendidikan instrumentasi di indonesia ini salah.

Saya tidak tahu jawaban untuk pertanyaan “kenapa?” tadi dan tidak tertarik untuk mencari jawabannya sebab saya bukan filsuf. Yang saya tahu dan saya fahami hanyalah beberapa jawaban untuk pertanyaan bagaimana agar instrumentasi dikenal di Indonesia? Jawaban saya adalah dengan menulis coretan sederhana seperti ini dan menyebarkannya, meminjam kalimat gusdur: gitu aja repot, hehehe.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 444 other followers

%d bloggers like this: