ITS-paper-23162-2210105044-Paper

JUR NAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 1 Abstrak Perubah an beban yang terjadi pada PLTU seringkali tidak dapat dihindari. Hal ini membuat boiler harus mempertahankan tekanan dalam setiap kondisi pembebanan agar turbin dapat berputar dengan kecepatan yang diinginkan. Perubahan beban yang terjadi akan berpengaruh terhadap laju bahan bakar dan udara sebagai sumber energi boiler . Ketika pembebanan jumlah laju udara dan bahan bakar yang dibu tuhkan selalu berubah terhadap perubahan beban untuk menjaga tekanan dan level oksigen pada gas buang boiler sesuai dengan yang diinginkan turbin-generator. PID fuzzy dirancang sebagai kontroler yang mampu mengatasi perubahan parameter plant terutama saat terjadi pembebanan. Kontroler PID terbukti dapat mengurangi err or steady state dan meredam osilasi. Akan tetapi ketika terjadi perubahan beban, respon sistem mengalami osilasi yang cukup besar. Sehingga diperlukan fu z zy tu ner untuk mendapatkan nilai parameter PID yang baru ketika terjadi perubah an beban. Dari hasil simulasi dan implementasi pada virtual plant didapatkan nilai K i ketika beban nominal adalah 0.0215 untuk respon tekanan, dan 4.8 untuk respon level oksigen pada gas buang. Pada saat beban minimum nilai K i adalah 0.015 untuk respon tekanan, dan 4.5 untuk respon level oksigen pada gas buang. Dan pada saat beban maksimum, nilai K i adalah 0.0254 untuk respon tekanan, dan 5 untuk respon level oksigen pada gas buang. Kata Kunci : boiler , virtual plant, PID fuzzy I. PENDAHULUAN Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah salah satu instalasi penghasil listrik yang melayani kebutuhan listrik masyarakat. Salah satu komponen utama yang memegang peranan penting pada PLTU adalah boiler . Ketel uap atau yang lebih dikenal dengan boiler merupakan bagian penting dan berfungsi menghasilkan uap untuk berbagai proses operasi di industri, khususnya sebagai penggerak turbin generator sebagai penghasil energi listrik. Bahan dasar yang digunakan untuk menghasilkan uap adalah air yang berkualitas tinggi. Sumber energi yang digunakan untuk mengubah wujud dari fase cair menjadi uap bertekanan tinggi adalah bahan bakar dan udara. Proses yang terjadi pada boiler cukup kompleks, oleh karena itu diperlukan beberapa sistem pengendalian agar proses berlangsung seperti yang diharapka n. Bermacam- macam sistem pengendalian pada boiler , salah satunya adalah pengendalian pada tekanan boiler . Pengendalian tersebut memiliki peranan penting dalam meningkatkan nilai efisiensi boiler . Utamanya seperti yang kita tahu bahwa boiler adalah sebuah sistem yang tidak linier dengan perubahan beban nominal yang biasa terjadi seketika. Perubahan beban tersebut memacu boiler untuk menghasilkan laju uap lebih dengan tetap menjaga tekanan uapnya. Pengendalian ini akan mempengaruhi besarnya laju bahan bakar yang diperluka n. Perubah an laju bahan bakar ini juga harus diikuti dengan perubahan laju udara untuk menjaga keluaran gas buang dengan tetap menjaga level oksigen pada setpoint tertentu sehingga terjadi pembakaran sempurna. Salah satu sistem kendali yang cocok diterapkan pada sistem yang tidak linear seperti sistem boiler adalah kontrol cerdas karena mempunyai ketahanan terhadap gangguan dan perubahan parameter plant . Sistem pengendalian yang menggunakan algoritma fuzzy yang bertujuan untuk melakukan tuning parameter pengendali PID seperti K p , K i , dan K d diharapkan dapat menghasilkan pengendalian yang lebih baik dengan memprediksi nilai parameter tersebut sesuai dengan kebutuhan perubahan parameter plant . Oleh karena itu, pada penelitian tugas akhir ini didesain sebuah kontroler PID fuzzy sebagai pengendali tekanan dan level oksigen gas buang pada boiler . Dan untuk implementasinya, PLTU dibuat pada virtual plant yang ditampilkan pada HMI. Komunikasi antara virtual plant dan HMI menggunakan data serial yang dilewatkan pada mikrokontroler dan software pendukung virtual plant untuk proses akuisisi data. II. TEORI DASAR A. Prinsip Kerja PL TU Prinsip kerja dari PLTU adalah dengan menggunakan siklus air-uap-air yang merupakan suatu sistem tertutup air Desain Kontroler PID Fuzzy Untuk Pengendalian Tekanan dan Level Oksigen Gas Buang pada Boiler Rizky Fitria Fauzy, dan Ir. Rusdhian to Effe ndie A.K., MT. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail : ditto@ele ct-eng.its.ac.id

ITS-paper-23162-2210105044-Paper

Documents

Transcript of ITS-paper-23162-2210105044-Paper