Triyono dan Adi Abimanyu Pusat Sains dan - Digilib

advertisement
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
RANCANG BANGUN SISTEM INSTRUMEN KONTROL SUHU PADA
UNIT KALSINASI KR-260E
Triyono dan Adi Abimanyu
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator, BATAN
Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 Ykbb, Yogyakarta 55281
email:[email protected]
ABSTRAK
RANCANG BANGUN SISTEM INSTRUMEN KONTROL SUHU PADA UNIT KALSINASI KR-260E. Telah
dilakukan rancang bangun sistem kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260E. Kegiatan meliputi: mempelajari
sistem wiring kontrol suhu, perencanaan tata letak komponen, instalasi dan uji fungsi. Mempelajari sistem
wiring kontrol suhu untuk mengetahui fungsi pin meliputi: tegangan input, input sensor, keluaran control dan
output RS-485. Perencanaan tata letak komponen berfungsi untuk mendapatkan estitika terhadap komponen
pada kotak berukuran 50x40x20 cm. Instalasi sistem instrumen kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260 E
diperlukan komponen meliputi: earth leakage circuit breaker 3 fase, solid state module 3 fase, solid state
relay 1 fase,kontrol suhu dan PLC T100MD2424. Uji fungsi sistem instrumen kontrol suhu pada unit
kalsinasi KR-260 E berguna untuk mengetahui kinerja alat pada saat tanpa beban maupun berbeban.Hasil
rancang bangun dan uji fungsi sistem instrumen kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260E menunjukkan
bahwa: sistem instrumen kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260 E dapat bekerja dengan baik pada kondisi
tanpa beban maupun kondisi berbeban.Hasil uji fungsi sistem instrumen kontrol suhu pada suhu setting 501000ºC diperlukan waktu uji 0-334 menit dan menghasilkan laju panas sebesar 0-17,57ºC/ menit.Uji
kestabilan kontrol suhu pada setting suhu 50-1000ºC pada kondisi terendah 50-998ºC dengan deviasi suhu 08ºC dan pada kondisi tertinggi 51-1000ºC dengan deviasi suhu 0-11ºC.
Kata Kunci: rancang bangun, sistem instrumen kontrol, unit kalsinasi KR-260E.
ABSTRACT
DESIGN OF THE INSTRUMENT TEMPERATURE CONTROL SYSTEM ON THE CALCINATION KR-260E
UNIT.The instrument temperature control system on the calcination KR-260E unit has been designed.
Activities include: studying the wiring system of temperature control, component layout planning, installation
and test functions. Studying the climate control system wiring to determine pin function include: input
voltage, input sensor, output control and RS-485 output. Planning the layout of the components used to obtain
the aesthetics of the components on a box measuring 50x40x20 cm. Installation of the system temperature
control instruments on calcination unit KR-260 E required components include 3-phase earth leakage circuit
breaker, 3-phase solid state module, 1-phase solid state relay, temperature control and PLC T100MD2424.
Test system functions temperature control instrument on calcinations unit KR-260 E is useful to know the
performance of equipment during no load or load. Results of design and function testing system temperature
control instruments on calcination unit KR-260 E can work well on no-load and load condition. System
functions test result on the temperature control instrument temperature setting 50 to 1000ºC required test time
0 to 334 minutes and generate heat rate at 0 to 17.57ºC/ minute. Test temperature control stability at
temperature setting 50 to1000ºC on the condition of the lowest temperature of 50 to 998ºC with a deviation of
0 to 8ºC and peak conditions 51 to 1000ºC with a temperature deviation of 0 to 11ºC.
Keywords: design, climate control, calcinations unit KR-260 E.
PENDAHULUAN
P
embuatan bahan bakar kernel U3O8 dilakukan
melalui tahapan-tahapan yaitu proses pelarutan
U3O8, pemurnian/ ektraksi, pengkondisian umpan
pembuatan sol, pembuatan sol untuk proses gelasi,
aging, pencucian, pengeringan gel uranium,
kalsinasi, reduksi, sintering dan pelapisan [1].
Unit kalsinasi KR-260 E merupakan peralatan
proses yang digunakan untuk proses kalsinasi gel
ADU U3O8 menjadi kernel U3O8 pada suhu 600
O
C.Unit kalsinasi bertegangan 380 Volt 3 fase
dengan arus 21 Amper dan daya 8000 Watt. Unit
52
kalsinasi mempunyai chamber berukuran lebar 26 cm
tinggi 16 cm dan kedalaman 45 cm, sehingga mampu
digunakan untuk proses kalsinasi dengan jumlah
cuplikan relatif banyak ± 25 wadah [2].
Rancang bangun sistem instrumen kontrol suhu
pada unit kalsinasi KR-260E dengan komponen
utama kontrol suhu TK4M-B4RN. Kontrol suhu
TK4M-B4RN
mempunyai
beberapa fasilitas
meliputi: sumber tegangan input 100-240 Volt AC,
multi input sensor, output relay kontak dan fasilitas
komunikasi RS-485 [3]. Kontrol suhu berfungsi
untuk mengontrol suhu secara otomatis pada proses
ISSN 1410 – 8178
Triyono dan Adi Abimanyu
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
kalsinasi dengan sistem kalang tertutup. Prinsip dasar
dari suatu pengontrolan pada suatu proses yaitu
mengatur sesuatu yang dapat mempengaruhi nilai
tertentu, agar nilai tersebut terjaga kestabilannya [4].
Sensor suhu yang digunakan berupa termokopel
tipe K 3 (NiCr-Ni) yang dapat digunakan pada
daerah suhu 0-1250ºC, tetapi dalam aplikasinya
hanya digunakan 80 % atau sekitar 1000ºC. Sensor
suhu ditempatkan pada chamber dekat dengan
cuplikan yang akan dikalsinasi dan untuk
menghindari terjadinya korosi pada sensor suhu
diperlengkapi dengan selongsong alumina [5].
Komponen yang diperlukan dalam rancang
bangun sistem kontrol suhu meliputi: solid state relay
3 fase 25 Amper, relay kontak 220 Volt 5 Amperee,
power
supply
24
Volt
DC
dan
PLC
T100MD2424.PLC T100MD2424+ memiliki 24
masukan digital, 24 keluaran digital dan 8 masukan/
keluaran analog yang ada didalamnya. PLC
T100MD2424+ berfungsi untuk menyimpan narasi
proses dalam bentuk program ladder danmelakukan
kontrol urutan proses kalsinasi. PLC T100MD2424+
dilengkapi dua port untuk berkomunikasi dengan
perangkat lain menggunakan protokol komunikasi
port RS-232 (COMM1) dan port RS-485 (COMM3).
PLC berfungsi sebagai master dalam sistem serta
mengirimkan perintah dan menerima data dari
kontrol suhu melalui port RS-485. Sistem kontrol
suhu dirancang untuk dapat dioperasikan melalui
panel kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260E
maupun melalui PC pada ruang kontrol.
Relay kontak 24 Volt DC arus 5 Amper
berfungsi menghubungkan sumber tegangan 24 Volt
DC dari power supply ke solid state module 3 fase ke
elemen pemanas pada unit kalsinasi KR-260E [6].
Untuk proses pengontrolan pemanas pada unit
kalsinasi diperlukan solid state relay yang dikonktrol
oleh keluaran kontrol suhu sesuai suhu setting yang
diinginkan. Solid state module/ solid state relay
merupakan saklar elektronik yang tidak mengandung
bagian bergerak seperti relay mekanik. Solid state
relay mampu melakukan banyak tugas yang sama
sebagai relay elektromekanik (EMR). Perbedaan
utama pada solid state relay (SSR) tidak memiliki
bagian mekanik yang bergerak didalamnya [7].
Untuk menggerakkan solid state relay
diperlukan tegangan input 24 Volt DC berasal dari
power supply 24 Volt DC arus 3 Amper. Tegangan
input 24 Volt DC ke solid state relay akan dikontrol
secara on-off oleh relay kontak 24 Volt DC yang
diinstruksi oleh kontrol suhu TK4M-B4RN [8].
Blok diagram umum sistem akuisisi data dan
kontrol ditunjukkan pada Gambar 1.
Masukan ke PLC T100MD2424+ dapat
dilakukan melalui saklar on-off atau melalui PC dan
menghasilkan output -24 VDC menggerakkan relay
ke solid state relay 3 fase pada pemanas unit
kalsinasi. Suhu pada pemanas dideteksi oleh
termokopel sebagai input ke kontrol suhu melalui
port RS-485 ke PLC T100MD2424.
Dengan adanya rancang bangun sistem
instrumen dan kontrol suhu diharapkan akan
mempermudah pengperasian unit kalsinasi KR-260E
dan memberikan data yang lebih akurat.
Kontrol
suhu
Termokopel
RS485
PLC
RS23
2
PC
Furnace
Saklar
on-off
I/O
Alarm
Gambar 1. Blok diagram umum sistem akuisisi data dan kontrol.
Triyono dan Adi Abimanyu
ISSN 1410 – 8178
53
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
pemanas pada unit kalsinasi, kontrol suhu dan
fan. Dalam kondisi normal sumber tegangan
380 Volt AC 3 fase akan disalurkan oleh ELCB
ke masing-masing beban. Jika terjadi kerusakan
isolasi pada kabel listrik pada sistem instrumen
kontrol yang menyebabkan terjadinya arus
bocor melebihi 30 mAmpere, ELCB akantrip
secara otomatis. Jika ELCB trip perlu dilakukan
pengecekan ulang secara lebih teliti dan cermat,
terutama pada sistem wiring [11]. Jikalau ELCB
mengalami trip maka harus ada tindakan
pengecekan ulang secara teliti terhadap sistim
wiring dan kondisi grounding.Jika pengecekan
telah dilakukan dan diyakini kebenarannya, tuas
ELCB diposisikan pada kode 1 (hidup).
TEORI
Kontrol otomatik memegang peranan penting
dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi, misalnya kontrol temperatur. Kontrol suhu
TK4M-B4RN merupakan sistem kontrol lup tertutup,
dimana sinyal keluarannya berpengaruh langsung
pada aksi pengontrolan sehingga dinamai sistem
kontrol berumpan balik [9].
METODOLOGI
Pelaksanaan rancang bangun sistem instrumen
kontrol suhu pada unit kalsinasi KR-260E
dilaksanakan sebagai berikut:
1. Dilakukan identifikasi terhadap beban meliputi:
jumlah fase, tegangan, arus dan daya.
2. Dilakukan perancangan tata letak komponen
padapanel utama ditunjukkan pada Gambar 2.
Perencanaan tata letak komponen pada bagian
utama dilakukan pada kotak berukuran
50x40x20 cm. Komponen yang diperlukan
yaitu: power supply 24 Volt DC, ELCB 3 fase
30 Ampere, SSR 3 fase 25 Ampere, SSR 1 fase
25 Amper, relay kontak 24 Volt DC, PLC
T100MD 2424, van 220 Volt, terminal kabel
input 4 pole 380 Volt dan terminal kabel
keluaran 12 pole 30 Amper. Power supply
memberikan tegangan input 24 Volt DC ke
PLC, relay kontak dan solid state relay 1 fase/ 3
fase.
3. Dilakukan perencanaan tata letak komponen
pada pintu panel ditunjukkan pada Gambar 3.
Perencanaan tata letak komponen pada pintu
panel memerlukan komponen antara lain: lampu
indikator tegangan input RST 220 Volt,
pengukur tegangan input 220 Volt AC, kontrol
suhu TK4M-B4RN, lampu indikator waktu
operasi 3 Volt DC, lampu indikator operasi 220
Volt AC, saklar operasi on-off (power supply,
kontrol suhu dan pemanas). Kontrol suhu
TK4M-B4RN merupakan komponen utama
untuk pengontrolan proses kalsinasi. Fasilitas
yang dimiliki kontrol suhu antara lain: tegangan
input 100-240 Volt AC, multi input sensor,
output relay kontak, komunikasi RS-485. Input
sensor menggunakan termokopel tipe K3 yang
mempunyai daerah pengukuran 0-1250ºC, tetapi
pada aplikasinya hanya digunakan sampai suhu
1000ºC.Output relay kontak digunakan untuk
mengaktifkan solid state relay 3 fase ke
pemanas.
4. Perencanaan pengaman arus bocorearth leakage
circuit breaker (ELCB) 3 fase 30 Ampere pada
sistem instrumen kontrol suhu pada unit
kalsinasi KR-260E ditunjukkan pada Gambar 4.
Beban yang dilayani earth leakage circuit breaker
(ELCB) berupa beban 3 fase berupa elemen
54
Kode
ELCB
F
Keterangan
3
Earth leakage circuit breaker 3 fase
380 Volt 30 Amperee
SSR3F
Solid state relay 3 fase 25 Amperee
SSR1
Solid state relay 1 arus 25 Ampere
SSR2
Solid state relay 2 arus 25 Ampere
PSA
Power supply 24 Volt DC
V
Van pendingin PSA
TM1
Terminal tegangan input 3 fase 380
Volt 30 Ampere
PLC
Programmable
T100MD2424
TM2
Terminal output ke pemanas unit
kalsinasi 380 Volt AC
logic
control
Gambar 2. Perencanaan tata letak komponen
bagian utama.
ISSN 1410 – 8178
pada
Triyono dan Adi Abimanyu
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
24 Volt DC diaktifkan melalui saklar S1
menghubungkan tegangan 220 Volt dari fase W
keluaran ELCB menuju power supply (L). Power
supply mempunyai tugas utama memberikan
tegangan 24 Volt DC melayani PLC, relay kontak
dan solid state relay 1 fase maupun 3 fase untuk
mengoperasikan pemanas pada unit kalsinasi.
Kontrol suhu disuplay oleh tegangan 220 Volt
melalui saklar S2 untuk mengaktifkan solid state
relay 1 pin 3 (+) yang dilengkapi lampu indikator
LiKS. Untuk mengoperasikan pemanas pada unit
kalsinasi dilakukan dengan mengaktifkan saklar
S3 untuk menghubungkan sumber tegangan -24
Volt DC dari PSA ke input PLC pada nomor 1
dilengkapi dengan lampu indikator LiP.
Kode
Keterangan
RST
Lampu indikator fase RST
Vm
Pengukur tegangan input
KS
Kontrol suhu TK4M-B4RN
T1T10
Indikator timer 1-10
IPS
Indikator power supply
IKS
Indikator kontrol suhu
IP
Indikator pemanas
PS
Power supply 24 Volt DC
P
Pemanas unit kalsinasi
Gambar 3. Perancangan tata letak komponen
pada pintu panel.
5. Perencanaan sistem wiring pada panel bagian
utama ditunjukkan pada Gambar 5.
Perencanaan sistem wiring pada bagian utama
menggunakan kabel serabut berukuran 1,5-4 mm.
Sumber tegangan input 3 fase 380 Volt ke input
ELCB dan ke pemanas menggunakan kabel
serabut 4 mm. Untuk merapikan kabel
menggunakan kabel dak berukuran 3x3
cm.Perencanaan sistem wiring harus dibuat
secermat mungkin dan sejelas mungkin dan
dijamin kebenarannya, karena menjadi dokumen
instalasi.
6. Perencanaan sistem wiring pada bagian pintu
ditunjukkan pada Gambar 6.Komponen yang
terinstal pada bagian pintu dihubungkan ke
komponen pada bagian utama secara benar dan
aman menggunakan kabel serabut.Power supply
Triyono dan Adi Abimanyu
Kode
1,2,3
2,4,6
N1
N2
ELCB
RSTN
Keterangan
Sumber tegangan input 380 Volt AC 3
fase
Tegangan keluaran ELCB 380 Volt 3
fase 40 Ampere
Kumparan 1 penarik tuas 3 fase
Kumparan 2 pengaman arus
Earth leakage circuit breaker 3 fase 40
Ampere
Tegangan keluaran ke pemanas/ beban
380 VAC
Gambar 4. Perencanaan pengaman arus bocor earth
leakage circuit breaker (ELCB) 3 fase30
Ampere pada sistem instrumen kontrol
suhu pada unit kalsinasi KR-260E
ISSN 1410 – 8178
55
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
Gambar 5. Perencanaan sistem wiring pada panel bagian utama
Gambar 6.c. Saklar operasi dan indikator beban
Gambar 6.a. Indikator tegangan dan voltmeter
tegangan input
Gambar 6.b. Kontrol suhu pada chamber unit
kalsinasi
Kode
RSTN
LiR, LiS, LiT
Vm
F, N
KSC
PSA +24 V
RL2Pin7
LT1-10
S1
S3
S4
PSA (N)
PSA (L)
ELCB ®, N
Keterangan
ELCB 3 fase 380 Volt 30 A
Lampu RST
keluaran
ELCB
Pengukur tegangan
Fase , Netral
Kontrol suhu chamber
Power supply +24 Volt DC
Relay 2 pin 7
Indikator operasi timer 1-10
Saklar power 24 Volt DC
Saklar operasi kontrol suhu
Saklar operasi pemanas
Netral pada power supply
Fase line pada power supply
Keluaran ELCB fase R dan
N
Gambar 6. Perencanaan sistem wiring pada bagian
pintu.
56
ISSN 1410 – 8178
Triyono dan Adi Abimanyu
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
7. PLC berisi program ladder sesuai narasi proses
yang diinginkan dan mengendalikan relay
kontak untuk mengaktifkan solid state relay 3
fase ke pemanas/ furnace unit kalsinasi.
Inisialisasi terhadap PLC menggunakan I/O
1st.scan akan dieksekusi pada awal sistem
dihidupkan.
Ladder
inisialisasi
awal
ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7.Ladder inisialisasi awal
Ladder dan list program untuk inisialisasi awal
tertampil pada Gambar 7 merupakan perintah
untuk mengaktifkan protokol RS-485 pada
COMM3 yang digunakan membaca nilai
pengontrol suhu dengan nilai baud rate.
8. Ladder kendali I/O ditunjukkan pada Gambar
8.Pada sistem dibuat ladder masukan berupa
normally open (NO) berupa kontak pemanas
berfungsi mengaktifkan elemen pemanas secara
manual. KUNCI_PC berguna mengunci relay
internal yang dipakai sebagai pengendali
otomatis melalui program HMI. Pada Gambar 8
menunjukkan
ruang
pertama
kontak
pemanasakan memicu PEMANAS_ON menjadi
aktif. PEMANAS_ON dapat juga diberi kontak
dengan relay internal mengaktifkan pemanas:
START_PEMANAS danS TOP_PEMANAS.
Relay internal SENDSUHU difungsikan untuk
menghidupkan
fungsi
BCSUHU
untuk
menampilkan nilai suhu pada pengontrol suhu
ke program HMI dengan membaca alamat data
memori pada PLC yang ditunjukkan pada
Gambar 9.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Telah dilakukan rancang bangun sistem
instrumen kontrol suhu pada unit kalsinasi KR260E. Kegiatan penting yang harus dilakukan
sebelum konstruksi yaitu melakukan identifikasi
beban yang akan dilayani oleh sistem kontrol suhu
meliputi: jumlah fase, tegangan, arus dan daya unit
kalsinasi KR-260E. Identifikasi beban secara rinci
merupakan unsur penting didalam perencanaan
panel intrumen. Identifikasi beban dilakukan
dengan cara membaca data name plate atau melalui
manual book alat. Identifikasi beban elemen
pemanas pada unit kalsinasi ditunjukkan pada Tabel
1.
Hasil identifikasi menunjukkan bahwa,
tegangan antar fase R, S dan T menunjukkan
tegangan 381,0-385,2 Volt AC. Tegangan yang
terukur pada masing-masing fase R, S dan T
terhadap netral 220,2-221,4 Volt AC dengan arus
10,84-19,40 Ampere AC dengan daya 2386,9684295,16 Watt. Hasil identifikasi beban dapat
digunakan untuk menentukan pengaman arus bocor
berupa earth leakage circuit breaker (ELCB) 3
fase.Besarnya arus kerja pada sistem instrumen
kontrol suhu dapat ditentukan menggunakan rumus:
I Strat ≥ 1,5. I Nominal atau I Start ≥ 1.5x19,4=
29,1 Ampere, dipilih ELCB dengan arus 30
Ampere [10].
Tabel 1. Identifikasi beban elemen pemanas pada
unit kalsinasi.
Objek
Gambar 8. Ladder kendali I/O
9. Ladder diagram mode kendali menggunakan
program HMI ditunjukkan pada Gambar 9.
Fase
R-S
Fase
S-T
Fase
R-T
Fase
R-N
Fase
S-N
Fase
T-N
Hasil identifikasi
Voltase
Arus
Daya
(V)
(A)
(W)
385,2
381
-
-
381,1
-
-
220,2
10,84
2384,96
221,4
19,40
4295,16
220,2
10,90
2400,18
Keterangan
Tegangan
antar fase
Tegangan
antar fase
Tegangan
antar fase
Tegangan
fase netral
Tegangan
fase netral
Tegangan
fase netral
Gambar 9. Ladder diagram mode kendali
menggunakan program HMI
Triyono dan Adi Abimanyu
ISSN 1410 – 8178
57
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
Tabel 2. Uji fungsi sistem instrumen kontrol suhu
pada unit kalsinasi KR-260E
Waktu
Suhu
Laju
Keterangan
uji,
chamber,
panas,
O
O
menit
C
C/menit
0
27
0
Awal uji
2
50
11,5
5
100
14,6
7
150
17,57
10
200
17,30
14
250
15,92
21
300
13
31
350
10,41
42
400
8,88
56
450
6,82
72
500
6,56
91
550
5,74
112
600
5,11
135
650
4,61
159
700
4,23
185
750
3,90
209
800
3,69
235
850
3,50
267
900
3,26
298
950
3,09
334
1000
2,91
Suhu
tercapai
Bahwa 30 % gangguan listrik pada suatu
instalasi bukan disebabkan oleh beban listrik
ataupun hubung singkat, tetapi akibat gangguan
isolasi yang disebabkan oleh perlengkapan dan
pengkabelan yang buruk dan menyebabkan
kerusakan
pada
peralatan.Direkomendasikan
adanya pengaman tambahan berupa pengaman arus
bocor untuk mencegah berbagai resiko masuknya
listrik kedalam tubuh manusia. Standar IEC kini
sudah menetapkan pemasangan pengaman arus
bocor dengan sensitivitas 30 mAmpere dan
akantrip, jika arus bocor melebihi 30 mA [11].Uji
fungsi sistem instrumen kontrol suhu pada unit
kalsinasi KR-260E ditunjukkan pada Tabel 2.
Hasil uji fungsi sistem instrumen kontrol suhu
pada unit kalsinasi KR-260E menunjukkan bahwa
suhu optimum diperoleh 1000 OC dengan waktu uji
0-334 menit memberikan laju panas 0-17,57 OC/
menit. Laju panas maksimum terjadi pada suhu
setting 150 OC dengan waktu uji 7 menit, hal ini
terjadi dikarenakan arus pemanas masih dalam
kondisi maksimal dan waktu uji relatif masih kecil.
Untuk mencapai suhu setting 200-1000 OC
diperlukan waktu uji 10-334 menit diperoleh laju
panas 17,30-2,91 OC/menit.Uji fungsi kestabilan
kontrol suhu pada setting 50-1000 OC unit kalsinasi
KR-260E ditunjukkan pada Tabel 3.
58
Tabel 3. Uji fungsi kestabilan kontrol suhu pada
setting 50-1000 OC unit kalsinasi KR260E.
Suhu
Kestabilan suhu,
Deviasi suhu,
O
O
setting
C
C/menit
O
, C
Aras
Aras
Aras
Aras
Bawah
Atas
Bawah
Atas
50
50
51
0
1
100
100
101
0
1
150
148
161
2
11
200
198
211
2
11
250
248
254
2
4
300
292
303
8
3
350
346
353
4
3
400
395
401
5
1
450
449
452
1
2
500
500
500
0
0
550
550
552
0
2
600
600
600
0
0
650
650
650
0
0
700
699
703
1
3
750
747
753
3
3
800
797
808
3
8
850
850
850
0
0
900
898
903
2
3
950
949
951
1
1
1000
998
1000
2
0
Hasil uji fungsi kestabilan kontrol suhu pada
suhu setting 50-1000 OC menunjukkan bahwa,
kestabilan pada suhu terendah diperoleh antara 50998 OC dengan deviasi suhu sebesar 0-8 OC.
Kestabilan pada suhu tertinggi diperoleh antara 511000 OC dengan deviasi suhu sebesar 1-11
O
C.Kontrol suhu bekerja pada kondisi on dengan
deviasi maksimum 8 OC/ menit dan pada kondisi
off dengan deviasi 11 OC/menit. Sebelumnya
pernah dilakukan penelitian mengenai instalasi
kontrol suhu menggunakan autonics TZN4H-14S
dengan keluaran relay kontak 220 Volt sebagai
pemicu relay kontak 3 fase terhadap pemanas,
tetapi belum bisa dikonek dengan PC/ computer [2].
Kemudian dikembangkan dengan sistem instrumen
kontrol
menggunakan
perangkat
PLC
T100MD2424 yang dapat dikoneksi dengan PC/
komputer.
KESIMPULAN
Rancang bangun meliputi: sistem pengaman
arus bocor menggunakan ELCB 3 fase dengan
kemampuan
arus
maksimal 30
Ampere,
perancangan tata letak komponen pada bagian
utama dan pintu. Hasil uji fungsi sistem instrumen
kontrol suhu pada suhu setting antara 50-1000ºC
diperlukan waktu 0-334 menit dan diperoleh laju
panas 0-17,57ºC/ menit. Uji fungsi kestabilan
ISSN 1410 – 8178
Triyono dan Adi Abimanyu
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Sains dan Teknologi Akselerator
Surakarta, Selasa 9 Agustus 2016
kontrol suhu padasetting 50-1000ºC diperoleh
kondisi laju panas terendah 2,91ºC/ menit dan pada
kondisi ini arus pemanas terus menurun. Laju panas
minimal terjadi pada suhu setting 1000ºC diperoleh
dengan waktu uji 334 menit dan arus pemanas telah
mencapai harga terendah, sehingga untuk mencapai
suhu optimum diperlukan waktu relatif lama dan
laju panas yang diperoleh cenderung pada harga
terendah. Uji fungsi pada suhu setting 50-1000ºC
diperoleh kestabilan suhu aras bawah 50-998ºC
dengan deviasi suhu aras bawah sebesar 0-8ºC,
sedangkan pada kestabilan suhu aras atas 511000ºC diperoleh deviasi suhu aras atas 0-11ºC.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kegiatan ini telah dibiayai oleh anggaran DIPA
tahun 2014 terkait program proses pembuatan
kernel
U3O8.Penulis
mengucapkan
banyak
terimakasih kepada Bpk V. Bambang Suwondo,
Bpk Parimun, Sdri Asri Ratna Fitriani dan Ibu Sri
Widiyati atas segala bantuannya.
DAFTAR PUSTAKA
1.
2.
3.
4.
Supardjono Mudjiman, Sri Rinanti Susilowati,
Triyono, Pengaruh Kecepatan dan Waktu
Pemanasan Pada Kalsinasi Gel ADU
Menggunakan Tungku Terprogram Tipe
Vulcan 3-1750 Terhadap Bentuk Fisis Kernel
U3O8. Prosiding Seminar Penelitian Dan
Pengelolaan Perangkat Nuklir PSTA-BATAN,
Yogyakarta, 9-10 Juni 2015.
Triyono, Instalasi Kontrol Suhu TZN4H-14S
Pada Unit Kalsinasi KR-260E, Makalah Tidak
Terbit, PSTA-BATANYogyakarta, No: PSTA
3.01.001/ 2014.
Anoname, Manual Temperature Controller
TK4 Series, Autonics Coorporation, Korea.
Triyono, Instalasi Sistem Kontrol Suhu
Shimaden SR-93 Pada Unit Kalsinasi BMF14, Prosiding Seminar Penelitian Dan
Pengelolaan Perangkat Nuklir PSTA-BATAN,
Yogyakarta, 9 September 2014.
Triyono dan Adi Abimanyu
5.
Anoname, The Temperature Hand Book,
Volume 80 Ohmega, USA.
6. Asri
Ratna
Fitriani,Rancang
Bangun
Otomatisasi Pada Proses Kalsinasi Butiran
ADU (Amonium Diuranate) Menjadi Butiran
U3O8, Program Studi Elektronika dan
Instrumentasi, Jurusan Ilmu Komputer dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah
Mada Yogyakarta, 2014.
7. www.scrib.com/doc/34490577/MAKALAHSolid state-relay#scrib
8. www.trcelektronics.com/24-volt-powersupply.shtml
9. Edi Leksono,IR, Teknik Kontrol Automatik,
Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jl. Kramat IV No
11, Jakarta 10420, 1985.
10. Triyono, Supardjono Mudjiman, Nur Hidayat,
2013, Pembuatan Panel Sumber Tegangan
380/ 220 Volt Arus 63 Ampere Keluaran Relay
AC Pada Unit Pelapisan Kernel UO2,
Prosiding Seminar Penelitian Dan Pengelolaan
Perangkat
Nuklir
PTAPB-BATAN,
Yogyakarta, 11 September 2013.
11. www.schnederelectric.co.id/documents/company/event/ELC
B.pdf.
TANYA JAWAB
Eko P.
– Saran: sebaiknya sistem yang bapak rancang
dibuat redundan dengan panelkendali secara
manual dikembangkan dengan PLC sehingga
bila terjadi trouble dengan computer sistem
bapak tetap dapat dioperasikan secara manual.
Triyono
Akan dipelajari dan dikembangkan dengan cara
menambah perangkat input yang dapat mengganti
perangkat PC bilamana terjadi kerusakan PC.
ISSN 1410 – 8178
59
Download