Perancangan Sistem Simulasi HYSYS & Integrasi dengan Programmable Logic Controller-Human Machine Interface : Studi Kasus pada Plant Kolom Distilasi Etanol-Air

Abstract

Abstrak Penelitian ini membahas perancangan sistem terintegrasi dengan Programmable Logic Controller (PLC), Human Machine Interface (HMI), dan sistem simulasi dengan HYSYS sebagai komponen sistem. Studi kasus pada penelitian ini adalah plant kolom distilasi etanol-air yang berada pada Lab. Pemisahan dan Pemurnian, Teknik Kimia ITB. Kolom terdiri dari 15 bubble cap trays, kondenser, dan reboiler. Input proses distilasi adalah daya reboiler dan outputnya temperatur kolom. Proses yang terjadi adalah batch distilation. Pemodelan proses dilakukan menggunakan fitur yang tersedia pada HYSYS dan pada akhirnya dilakukan simulasi dinamik secara real-time. Integrasi sistem yang dirancang meliputi 1 unit PLC Allan Bradley sebagai komponen akuisisi data, program HYSYS sebagai perangkat simulasi, dan InTouch Wonderware sebagai media antar muka. Komunikasi antar komponen tersebut ditangani oleh TOP Server dengan protokol OPC dan Ms Excel 2010 yang menangani komunikasi HYSYS-TOP Server dengan protokol DDE. Dalam kegiatan operasi, semua proses yang terjadi pada setiap komponen akan berlangsung secara simultan dan real-time. Dari percobaan yang dilakukan, didapati temperatur yang tercatat pada virtual plant sebesar 78⁰C dan pada plant nyata sebesar 80⁰C. Dengan in-akurasi sensor sebesar 2⁰C, kedua nilai temperatur tersebut relatif sama. Data fraksi mol pada plant nyata dan HYSYS juga tidak berbeda jauh yaitu 0.834 dan 0.891. Oleh karena itu, disimpulkan model HYSYS telah sesuai dengan kolom distilasi nyata pada keadaan steady state. Sistem terintegrasi yang telah dibangun mampu menangani komunikasi data dari kedua plant dan berfungsi sebagai media monitoring. Sistem juga telah siap untuk dilengkapi dengan sistem kontrol atau perangkat simulasi tambahan sehingga sistem simulasi distilasi dapat digunakan sebagai media pembelajaran atau training. Abstract Integrated system of PLC, HMI and HYSYS was developed for monitoring system of lab scale ethanol-water distillation column consisting 15 bubble cap trays, condenser and reboiler. Input for distillation process was boiler power and the output was temperature column. Modeling and real time dynamic simulation was performed by HYSYS, acquisition data processor by PLC and interface media by InTouch Wonderware using OPC communication protocol at TOP Server. Meanwhile, HYSYS and Top Server using DDE communication protocol at Ms Excel 2010. As a result, the simulation showed temperatures at virtual plant was 2⁰C less than actual plant, mole fraction for both actual and virtual were relatively equal.