APLIKASI RANCANGAN WEIGHT SCALE PENGENDALI All RAN MASSA BA TU . - IAEA
ISSN NO: 1693 - 3346 Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003 APLIKASI RANCANGAN WEIGHT SCALE PENGENDALI All RAN MASSA BATU BARA PADA BEL T CONVEYOR Rony Djokorayono, Junus , A Rivai , Gunarwan, Indarzah Abstrak Telah dirancang Sistem pengukur berat (weight scale system) menggunakan teknik absorpsi radiasi gamma yang digunakan untuk mengendalikan aliran massa (mass flow) batubara yang mengalir pada ban berjalan (belt conveyor) pada unit Coal handling PLTU Suralaya. Ketelitian ukur yang dipersyaratkan adalah antara 0,5% sampai 0,1%. Absorpsi radiasi gamma ini akan diukur oleh detektor lonchamber atau scintilator. Abstract Control of the Coal mass flow on the belt conveyor at Coal Handling Unit PL TU Suralaya has been designed by using weight scale of gamma absorption technique where accuracy for the measurement of weight scale system is 0,5% to 0,1%. The absorption gamma radiation will be measured by scintilation or ionchamber detector 1. PENDAHULUAN merupakan material korosive dengan adanya kandungan sulfur sehingga menggangu sistem mekanik timbangan yang digunakan terutama yang menggunakan timbangan dengan metoda load eel/. Metoda timbangan yang tepat untuk pengukuran aliran batubara pada belt conveyor adalah menggunakan technique absorpsi radiasi gamma, metoda ini sangat sederhana untuk digunakan, karena tidak perlu kontak dengan material batubara, yang diukur aliran massanya dan tidak terpengaruh oleh sifat korosive dari material yang diukur., disamping itu aman lingkungan karena memenuhi standard 50-C-QA IAEA Safety Series (Badan Tenaga Atom Internasional) Sistem pengendali aliran berat batubara pada ban berjalan (belt conveyor) pada unit Coal Handling PLTU Suralaya awalnya menggunakan metoda timbangan load cell tetapi hasilnya selalu berbeda bila dibandingkan dengan acuan standard dari surveyor sehingga pihak pembeli selalu dirugikan. Untuk menanggulangi ketidaktelitian pengukuran diperlukan sistem pengukur aliran berat batubara On line yang dapat reel time mengukur sekaligus mengendalikan aliran berat batubara yang mengalir pada belt conveyor. Kendala yang dihadapi di PLTU Suralaya yang menggunakan bahan baku batubara dimana batu bara 2. PRINSIP PENGUKURAN SOURCE Cs137 10 I DETEKTOR Gambar 1. Prinsip pengukuran gamma weight scale Halaman 1
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003 cross section tetap, koefisien absorpsi masa merupakan konstanta sehingga secara integrasi elektronik nilai intensitas radiasi yang diterima detektor (I) mempunyai satuan Kg/m2., bila diplot dalam bentuk grafik menjadi : Keterangan: 10 Intensitas radiasi sebelum melalui material Coal Intensitas radiasi setelah diabsorpsi material Coal dan material Belt 10 Q ISSN NO: 1693.3346 Ln I (Kg/m2 llq Q dimana. Ilq adalah Jumlah photon per disintegrasi aktivitas (Currie disingkat Ci) nl Ln(loG e-.Px) " 10G e -lJ.px doVo dimana x ( tebal material) Coal G (1) A do luas efektive detektor Vo tebal efektive detektor A Luas penampang beam yang tembus ke detektor Ln I Lnlo LnG - Jl P x (2) Gambar 2. Hubungan linier antara In I vs X ( tebal material Batubara ) Setelah diinvers (dikonversi) oleh sistem elektronik microprosessor (komputer) maka grafik menjadi : Sedangkan Jl Koefisien Absorpsi massa P densitas material yang dilalui sinar gamma x teballapisan material coal dan belt G Efektive Cross Section Ln I (Kg/m2 Karena tebal belt dianggap tetap, maka intensitas radiasi yang diterima detektor ( I ) hanya akan bergantung dari serapan material Coal sedangkan faktor Gambar 3. Invers Hubungan linier antara In I vs X (tebal material Batubara ) / X tebal material Coal Halaman 2
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO : 1693 - 3346 3. RANCANGAN BLOCK SISTEM DETEKSI WEIGHT SCALE ON/OFF HANDLE SOURCE SPEED TRANDUCER . MeterlSec 1 DETECTOR PREAMP REMOTE CONVERTER COMPUTER PROSES Detector Signal kg/m2 Weight Scale Rate Signal Speed Signal Remote Totalizer Gambar 4. Rancangan sistem deteksi weight scale Keterangan : . . . Weight Scale Output dengan satuan kg/m2 Rate Signal Output dengan satuan kg/pulse atau kg/minute atau Ton/hour Speed Signal Output dengan satuan m/sec Totalizer dengan satuan kg atau Ton Halaman 3
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003 4. ISSN NO: 1693 - 3346 PERTIMBANGAN RANCANGAN SISTEM WEIGHT SCALE AKIBAT PENGARUH DENSITAS MATERIAL YANG TIDAK HOMOGEN DAN PENGARUH MATERIAL LAIN SELAIN BATUBARA SERTA KEMUDAHAN INTALASI-KALIBRASI 4.1. Gambaran Proses di lokasi Unit Coal Handling PLTU Suralaya. SOURCE / Cs137 DETEKTOR SELEBAR BELT CONVEYOR BATU BARA PADA BELT CONVEYOR LOADING LEBAR BELT (M) LOADING CAPACITY VELOCITY M/HOURS WAKTU HOURS Gambar 5. lIustrasi Proses belt batubara Unit Coal handling Nulear Weighing System seperti pada gambar 5. pengoprasiannya sarna dengan nuclear density sistem, dalam hal ini penyebaran radiasi tegak lurus dengan belt conveyor, Material mengalir diantara Sumber dan detektor, Radiasi proporsional terbalik dengan berat material/unit luas conveyor. Berat material/satuan luas dikalikan dengan kecepatan belt akan menghasilkan Kecepatan massa aliran dan jika diintegrasikan dengan waktu akan menghasilkan total Flow material. Dengan menggunakan metoda radiasi gamma transmisi, realisasinya sumber radioaktiv dipasang diatas belt dan detektor dibawah belt conveyor maka material Coal yang Halaman 4
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir. Serpong 20 Mei 2003 berada diantaranya akan dapat diukur Massa per satuan luasnya (Kg/m2), bila dimasukan variabel lebar belt (Iebar beam radiasi yang mengenai material Coal) akan dapat ditentukan nilai Kg/m , bila dimasukan varia bel speed ( m/h ) akan didapat nilai kg/h Oumlah massa yang melewati sistem detektor per satuan waktu) dan jika diintegrasi dengan satuan waktu (Iamanya Coal yang melewati sistem detektor) maka dapat ditentukan nilai massanya (kg atau Ton) Maksimum Keluaran (Ibs/menit) Belt loading (lbsIft2)Kecepatan Belt (feetlmenit) x lebar belt (feet) c. Partikel Size tidak memberi efek yang renting, tetapi ukurannya harus kurang dari 14 % dari lebar belt dan bila lebih besar akan mengakibatkan fluktuasi densitas yang tinggi. d. Ketelitian Kecepatan Conveyor fluktuasi kecepatan conveyor tidak lebih besar dari :t:0,25 % , untuk menjaga ketelitian bacaan e. Variasi Density/Moisture Variasi density/Moisture material Coal harus terjaga tidak lebih besar dari 10 %, untuk menjaga ketelitian ukur. 4.4 Nuclear Weight Scale memungkinkan dapat digunakan untuk mendeteksi adanya batu didalam tumpukan batu bara 4.2 Instalasi dan Kalibrasi Nuclear weighing Scale didesain secara khusus agar mudah pada pemasangan disetiap conveyor, mudah disisipkan pada belt conveyor tanpa diperlukan modifikasi sistem belt conveyor. Kalibrasi disusun dengan mudah menggunakan sistem elektronik yang menghasilkan nilai Zero pada saat belt conveyor kosong dan setting span pada saat belt conveyor penuh berisi material. 4.3 Sebagai pembanding dengan sistem load cell, batasan batasan yang perlu diperhatikan dalam aplikasi di PLTU batubara a. Ketelitian Ketelitian ukur :t: 0,1% dari penimbangan penuh dimana kecepatan conveyor dan Loading geometri conveyor dapat diulang dan diisi antara 60 % sampai 80 % dari full scale selama minimum 30 menit. b. Loading Belt loading dihitung sesuai dengan perasamaan berikut : ISSN NO: 1693 - 3346 Mengingat densitas Coal berkisar antara densitas 1,3 kg/dm3 - 1,8 kg/dm3, Batu berkisar antara 2,1 kg/dm3 - 2,6 kg/dm3. Maka sistem nuklear Weight Scale dapat digunakan untuk menditeksi kemungkinan adanya batu pada tumpukan Coal (batubara), hal ini perlu ditetapkan standard rata rata pada saat Coal tanpa batu dan pada saat Coal dengan batu sehingga akan memudahkan dalam menentukan nilai Setting keberadaan batu yang dapat digunakan untuk memberhentikan belt conveyor atau instrument control yang lain, Perlu diperhatikan level permukaan Coal pada belt Conveyor harus tetap terjaga (fluktuasi maksimum 10%) Ha/aman 5
ISSN NO : 1693 - 3346 Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 Profil Rata Rata Batu Bara Tanpa Batu I ( kg/m2) Profil Rata Rata Batu Bara Tercampur Batu Gambar batubara 4.5. Pengaruh densitas material pada belt conveyorterhadap profil tampilan monitor komputer Profil densitas batu menghasilkan profil rata rata densitas grafik profilnya dapat dilihat pad a gambar berikut diatas profil densitas batubara p (Kg/dm3) I (Kg/m2) 2,1 WAKTU (DETIK) Gambar 7. Tampilan Profil pengaruh densitas material Pengaruh adanya batu pada tumpukan batubara profil pad a monitor komputer I (Kg/m2) pada belt conveyor terhadap tampilan dapat dilihat pada gambar berikut : BATU KECIL PROFIL COAL BATU BESAR KECIL BANYAK WAKTU (DETIK) Gambar 8. Tampilan profil pengaruh adanya batu pad a tumpukan conveyor Batubara pad a belt Halaman 6 ,
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO: 1693 - 3346 4.6.Pengaruh kecepatan belt conveyor dan sensitivitas detektor pada tampilan profil Pengaruh kecepatan belt conveyor terhadap tampilan profil pada monitor komputer, makin besar kecepatan belt maka makin runcing profil tampilan seperti pada gambar berikut : I (Kg/m2) W AKTU (DETIK) Gambar 9. Profil tampilan akibat pengaruh dari kecepatan belt Pengaruh ketelitian detektor terhadap tampilan profil monitor komputer, makin tinggi sensitivitas dan keteitian detektor maka makin presisi profil yang muncul pada monitor komputer seperti pada gambar berikut : KETELITIAN KETELITIAN I ( Kg/m2) DETEKTOR L\p DETEKTOR 2 x L\p WAKTU (DETIK) Gambar 10. Profil tampilan akibat pengaruh dari ketelitian detektor Halaman 7
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO: 1693 - 3346 5. RANCANGAN BLOK SISTEMREMOTE CONVERTER COMPUTER PROSES Bloksistem remote converter computer proses tersusun dari modul data akusisi, modul aktuator, tampilan digital, dan computer dapat dilihat sebagai berikut: proses matematik adapun diagramnya WEIGH 8888 8888 8888 SPEE MODU:L DATA AKUSISI LED Gambar 11. Blok DISPLAY Sistem Peaendali COMPUTER PROSES 5.1.Rancangan spesifikasi komputer proses. Industrial Computer dengan kelengkapan Com 1, Com2, Paralel LPT1, HardDisk 20 GB . . . . . . . Option SVGA Monitor, Floppy disk, Keyboard Power 220VAC, 300 Watt Processor mionimal Pentium I Operating Sistem DOS Window 95 Software Tools Borland C, C dan C Builder 5.2. Rancangan spesifikasi modul data akusisi CPU generasi MCS-51 EuroCard Standard Input 31 Kanal Analog standard signal 0-10 Volt Paralell/O kapasitas 16 Bit Serial 1/0 standard komunikasi RS232 Power 220V AC, 50 Watt, 50 Hz . . . . . . . Auto Reset Power ON Plug input conector 6 pin Signal Analog standard Tombol Reset dan indikator Komunikasi 5.3.Rancanganspesifikasi modul aktuator CPU generasi MCS-51 EuroCard Standard Ouput Analog 4 kanal standard 0-1 OV Paralei 1/0 kapasitas 3x16 Bit Serial 1/0 standard komunikasi Auto Reset Power ON RS232 Power 220V AC, 50 Watt, 50 Hz Plug output conector 6 pin Signal Analog standard Tombol Reset dan indikator Komunikasi Halaman 8
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO: 1693 - 3346 6. RANCANGAN BLOK SISTEM PENGENDALI ALiRAN MASSA BATUBARA PADA BELT CONVEYOR di PLTU BATUBARA SOURCECs137 DC Motor penggerak belt Remote Converter Computer Proses SENSOR SPEED Proporsional Integral Controller DC Drive Motor MONITOR PROSES Gambar 12. Rancangan hick sistem Pengendali Mass Flow batu tara Pada belt conveyor 7. ANALISA RANCANGAN Berdasarkan kriteria pada rancangan weight scale system meliputi batasan ketelitian ukur antara 0,5% sampai 0,1%, batasan maksimum partikel size 14% dari lebar belt, batasan fluktuasi kecepatan belt tidak lebih besar dari 0,25%, batasan variasi density/moisture meterial coal maksimum 10% dan batasan kemampuan untuk dapat digunakan mendeteksi batu pada tumpukan batubara yang mempunyai perbedaan densitas yang mencolok. Maka dalam merancang sistem weight scale diperlukan beberapa kriteria komponen yang sesuai diantarnya meliputi pemilihan jenis source yang digunakan, aktivitas source yang akan dipakai sehingga cukup untuk penetrasi paparan radiasi gamma sampai pada detektor yang sensitip terhadap perubahan densitas material yang diukur, geometri pancaran radiasi gamma yang terditeksi sepanjang detektor. Sebagai referensi dari produksi Berthold, memberikan gambaran bahwa a. b. c. ada tiga pilihan jenis source yang digunakan untuk pengunaan deteksi weight scale, bergantung dengan jenis material yang diukur, Penggunaan CoGO untuk menditeksi material yang mempunyai basis weight antara 5 sampai 50 gram/cm2 (high basis weight) Penggunaan Cs137 untuk mendeteksi material yang mempunyai basis weight antara 3 sampai 20 gram/cm2 middle basis weight) Penggunaan Am 241 untuk mendeteksi material yang mempunyai basis weight antara 1 sampai 5 gram/cm2 (low basis weight) dan 0,5 sampai 1 gram/cm untuk critical basis weight. Air mempunyai nilai basis weight 1.0 gr/cm2, dengan densitas 1.0 kg/dm3, sedangkan batu barB mempunyai densitas sekitar 2,0 kg/dm3, basis weight sekitar 2,0 gr/cm2 dan batu mempunyai densitas sekitar 2,1 sampai 3,0 kg/dm3 serta basis weight 2,1 gr/cm2 sampai 3,0 br/cm2. Sehingga untuk mengukur weight scale batubara dan sekaligus dapat digunakan untuk mendeteksi batu dipilih source Halaman 9
Proseding Seminar Pengembangan TeknoJogi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 Cs137 cukup dengan energi sekitar 0,6 Kev sensitip terhadap ISSN NO: 1693 - 3346 konsentrasi material batubara pada belt conveyor. fluktuasi Batasan geometri di lokasi pengukuran ada dua jenis sistem belt conveyor diantaranya: a. Belt conveyor di dermaga II. PLTU suralaya : \ J SPEK TEKNIS Panjang belt: Speed: Materialloding Material belt: 50 em 186 em : 665,874 m 3,078 em/detik : batu bara bebas sintetik ruber Tebal1.0 em b. Belt conveyor di dermaga I. PLTU suralaya : \ J 37 em 122 em SPEK TEKNIS Panjang belt: 546,755 m Speed : 4,056 m/detik Material loading : batu bara bukit Asam Material belt : sentetik ruber Tebal1 ,0 em 7.1. Perhitungan aktivitas source jika menggunakan Cs137 Geometri Sistem deteksi digambarkan dengan ukuran sebagai berikut SOURCE 100 em 40 inehi 15em 6inehi DETEKTOR Ditentukan : Jarak Source ke detektor 100 em Tinggi tumpukan batubara pada belt conveyor sekitar 15 cm Paparan radiasi pada detektor pada saat beban penuh adalah 2 flSV sampai 20 flSV Source yang sesuai dengan batubara jenis Cs137 energi sekitar 600 kev Sensitivitasdetektor 0,1 flSV sampai O,5flSV Pada saat bebanminimaldetektormenerimapaparan radiasisekitar400 flSV (40 mR/h) K * mCi * 1000 Dose rate mR/h (3) (d )2 Ha/aman 10
Proseding Seminar Pengembangan Teknologi Dan Perekayasaan Instrumentasi Nuklir, Serpong 20 Mei 2003 ISSN NO : 1693 - 3346 dimana K 0,023 untuk Am241, K 0,5 untuk Cs137 dan K 2,0 untuk Co60 Jarak source ke detektor d 40 inchi (100 cm) 0 (d Aktivitas Source yang diperlukan )2 mCi (4) K * 1000 40 mR/h (40 inchi ) 2 0,5*1000 Aktivitas Source yang diperlukan minimal 128 mCi Oiketahui bahwa dengan aktivitas detektor pada saat beban penuh dengan menggunakan persamaan Paparan pada detektor (Souce Beam Reduction) Oimana . Narrow Beam Reduction Broad Beam Reduction Source 128 mCi maka paparan radiasi yang diterima ( level batubara pada belt conveyor 15 cm )dihitung : holder reduction) x (Narrow Beam Reduction) x (Broad e e - p t - p t (Efek dari kolimator Source) ( 1 e - p t (5) ) (6) Il Absorption Coeficien (untuk Cs137 0,2) p density material batubara sekitar 2.0 SpG (Specifik grafity) t tebal material batubara 15 cm ( 6 inchi ), Source holder reduction 0,8 Paparan pada detektor 40 mR/h x 0,8 e - (0,2)(2)(6) [e - (0,2)(2)(6) (1 e - (0,2)(2)(6) ] 0,45 mR/h 4,5 IlSV Atas dasar spesifikasi teknis geometri belt conveyor dan prediksi bahwa paparan radiasi yang diterima detektor setelah melalui tumpukan batu bara setebal 15 cm (6 inchi) antara 2 IlSv sampai 20 IlSV dengan sensitivitas pengukuran0,1 IlSV dapat dipilih untuk konstruksi menggunakan detektor Scintilator dan aktivitas source minimal 128 mci .Bila sensitivitas pengukuran diturunkan menjadi 1,0 tSVdapat dipilih jenis detektor lonchamber. Oari hasil asumsi asumsi dan analisa rancangan pada sistem weight scale pengendali aliran massa batu bara pada belt conveyor yang akan aplikasikan di industri PLTU batubara khususnya PLTU Suralaya dapat disimpulkan bahwa untuk menghasilkan nilai ketelitian pengukuran antara 0,1 % sampai 0,5 % diperlukan detektor jenis ionchamber atau scintilator dengan menggunakan sumber radioaktive gamma Cs137 dengan aktivitas 128 mCi. 8. KESIMPULAN 9. DAFTAR PUSTAKA [1] "Gamma Ray Programmable point level", Ronan Engineering Company, Florence, Kentucky 41042. [2)"Radioisotope instruments in industry ang geophysics", International Atomic Energy agency. [3)"Berthold radiation Measuring Instruments for industry, Gmbh & Co KG, 0-7547 Bad Wild bad. Ke Daftar Isi Ha/aman 11
4.6. Pengaruh kecepatan belt conveyor dan sensitivitas detektor pada tampilan profil Pengaruh kecepatan belt conveyor terhadap tampilan profil pad a monitor komputer, makin besar kecepatan belt maka makin runcing profil tampilan seperti pad a gambar berikut : I (Kg/m2) W AKTU (DETIK) Gambar 9. Profil tampilan akibat pengaruh dari kecepatan belt
Siri Pengurusan Rancangan Perniagaan 12 5. Menyatakan produk/perkhidmatan anda adalah unik dan terhebat di pasaran. 3.0 Bahagian Utama Dalam Rancangan Perniagaan Suatu rancangan perniagaan mengandungi beberapa bahagian utama yang boleh dikategorikan seperti berikut:-1. Pengenalan Rancangan Perniagaan 2. Tujuan Rancangan Perniagaan 3.
wawancara, dan kuesioner. Hasil aplikasi ini yaitu aplikasi dilengkapi dengan gambar, suara, dan kuis. Serta pengguna bisa menggunakan aplikasi dengan mudah. Aplikasi diimplementasikan menggunakan software eclipse [3]. Ali dan Patambongi (2016) memuat aplikasi pembelajaran kepada anak-anak tentang ilmu pembelajaran membaca. Aplikasi .
Tahapan penyusunan Renstra K/L sebagaimana dimaksud dalam Pasal 3 huruf a, meliputi: a. penyusunan rancangan teknokratik Renstra K/L; b. penyusunan rancangan Renstra K/L; c. penelaahan rancangan Renstra K/L; dan d. penyesuaian rancangan Renstra K/L. Bagian Kedua Penyusunan Rancangan Teknokratik Rencana Strategis Kementerian/Lembaga Pasal 7
(BUSINESS PLAN) LEARNING OUTCOME AKHIR KELAS INI, PESERTA DAPAT Memahami kepentingan rancangan perniagaan Komponen-komponen penting dalam rancangan perniagaan Menyediakan satu rancangan perniagaan Fahami cara terbaik pembentangan rancangan . PowerPoint Presentation Author: HP-8200
DAFT AR T ABEL Tabel 4.1 Perbandingan Wired Logic dengan PLC Tabel 5.1 Data Hasil Pengamatan Tanpa Pengendali Tabel 5.2 Data Hasil Pengamatan Dengan Pengendali T abel 6 1 Data Nilai Penghematan 111 15 25 25 26 UNIVERSITAS MEDAN AREA
Pelaksana kegiatan monev terdiri dari pengendali sistem mutu prodi (PSMP) dan pengendali sistem mutu fakultas (PSMF) dan pengendali sistem mutu unit (PSMU). Jumlah PSMP, PSMF dan PSMU sebanyak 71 orang, berikut ini data PSMF/PSMP/PSMU yaitu: No NAMA Jabatan Unit/Prodi 1. Herawati, S.Pd., M.Pd. PSMF FAIB 2. Dr.
Membuat Aplikasi Implementasi Dengan Cara pembuatan aplikasi dijelaskan secara detail disertai gambar. Bermanfaat untuk programer pemula yang ingin mengetahui dan belajar tentang aplikasi database Disertai CD Master Intaller, Program Aplikasi jadi, Source Code Aplikasi serta Kamus IT Dipakai Dalam Lingkungan
2 Design mode - untuk membangun aplikasi Run mode - untuk menjalankan aplikasi Break mode - aplikasi berhenti sementara dan debugger muncul Form Window merupakan pusat untuk membangun aplikasi Visual Basic. Tempat dimana kita menggambar aplikasi kita. Toolbox adalah menu yang berisi kontrol-kontrol yang digunakan di dalam aplikasi kita. Properties Window digunakan untuk menempatkan .
