Studi Mengenai Sistem Operation DCS Plantscape R400 di FF dan MFF di Blok Non-Bula PSC Pulau Seram Bagian Timur oleh Citic Seram Energy Limited

STUDI MENGENAI SISTEM OPERATION DCS PLANTSCAPE R400 DI FF DAN MPF DI BLOK NON-BULA PSC PULAU SERAM BAGIAN TIMUROLEH CITIC SERAM ENERGY LIMITED

  Diajukan Sebagai Salah Satu Mata Kuliah Kerja Praktek Pada Program Studi Teknik Informatika

  Universitas Komputer Indonesia Laporan Kerja Praktek

  Oleh:

ENDANG SUGIRI RASPATI NIM 10109621

STUDI MENGENAI SISTEM OPERATION DCS PLANTSCAPE R400 DI FF DAN MPF DI BLOK NON-BULA PSC PULAU SERAM BAGIAN TIMUR OLEH CITIC SERAM ENERGY LIMITED

  Diajukan Sebagai Salah Satu Mata Kuliah Kerja Praktek Pada Program Studi Teknik Informatika

  Universitas Komputer Indonesia Laporan Kerja Praktek

  Oleh: ENDANG SUGIRI RASPATI NIM 10109621

  Mengetahui: Mentor Kerja Praktek, Udin Jamaludin,SSi,MM.

  Senior Field Engineer

  

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Endang Sugiri Raspati Tempat/tanggal : Karawang, 25 Februari 1987 lahir Jenis Kelamin : Pria Warga Negara : Indonesia Agama : Islam Status : Belum Kawin

  1. SDN Lemah Mulya I

  2. SMPN 3 Klari Pendidikan :

  3. PonPes Darussalam Gontor

  

4. ISID (Institut Study Islam Darussalam) D I

  1. Praktek Kerja di PT. Citic Seram Energy Limited Pengalaman Kerja : Periode: September 2012

Posisi : Distributed Control System (DCS)

Kp.Krajan RT 02/01 Ds. Belendung Kec. Klari Kab. Karawang

  Alamat : Jawa Barat 41371 Nama Orang Tua : Jaja Pekerjaan Orang : Wiraswasta Tua Tempat Tinggal : Karawang Keteranga Lain-lain : .............. Hobi : Browsing Daftar riwayat hidup ini saya buat dengan sebenarnya.

  Bandung, 16 Maret 2013 Yang Membuat

  Endang Sugiri Raspati

  iii

  BAB III SISTEM OPERATION DCS PLANTSCAPE R400 DI FF & MPF ...............11

  3.2.4. Pengembangan Sistem ........................................................................23

  3.2.3. Bagian-bagian PLC ..............................................................................19

  3.2.2. Aplikasi PLC ........................................................................................17

  3.2.1. Definisi ................................................................................................16

  3.2. Programmable Logic Controller (PLC) ..............................................................16

  3.1.3. System Control Berbasis DCS .............................................................14

  3.1.2. System Control Berbasis Komputer ....................................................13

  3.1.1. System Control Tradisional .................................................................11

  3.1. Perkembangan Architecture System Control Proces ..........................................11

  2.4. Profil Surface Facilities.......................................................................................8

  

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL LEMBAR PENGESAHAN KATA PENGANTAR ..........................................................................................................i DAFTAR ISI.........................................................................................................................iii DAFTAR TABEL ................................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................v DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................................vii

  2.3. Profil Geologi Reservoir .....................................................................................7

  2.2. Profil Perusahaan ................................................................................................5

  2.1. Sejarah Lapangan Blok Seram Non-Bula ...........................................................5

  BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN......................................................................5

  1.5. Sistematika Penulisan .........................................................................................4

  1.4. Metode Penulisan ................................................................................................3

  1.3. Tujuan ................................................................................................................3

  1.2. Pembatasan Masalah ...........................................................................................2

  1.1 Latar Belakang .....................................................................................................1

  BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................................1

  3.2.5. Pengendalian Dasar Menggunakan PLC .............................................24

  3.2.6. Rangkaian Kendali Sequensial ............................................................25

  3.2.7. Rangkaian Kendali Interlock ...............................................................25

  3.3. Instrumentasi Dalam Proses Program .................................................................26

  3.3.1. Mengapa diperlukan Pengukuran dan Pengontrolan ...........................26

  3.3.2. Measuring Devices (Flow, Level, Pressure, & Temperature) .............30

  3.3.2.1. Pengukuran Aliran Fluida (Flow Measurements) .................30

  3.3.2.2. Pengukuran Level Fluida (Level Measurements) .................38

  3.3.2.3. Pengukuran Temperature (Temperature Measurements)......42

  BAB IV PERMASALAHAN YANG ADA PADA CSEL ..............................................49

  4.1. Kondisi Saat Ini...................................................................................................49

  4.2. Arsitektur Kontrol Sistem ...................................................................................49

  4.2.1 DCS Pada Plantscape R400 ...........................................................................50

  4.2.2 Perangkat Keras Dasar Pada Plantscape ........................................................51

  4.2.2.1 Control Processor Module (CPM) ...........................................................51

  4.2.2.2 I/O Modules .............................................................................................51

  4.2.2.3 Module Control Net Interface (CNI) .......................................................52

  4.2.2.4 Redudancy Module ..................................................................................52

  4.2.3 Teknologi Fielbus ..........................................................................................53

  4.2.3.1 Fielbus Interface Module (FIM) ..............................................................54

  4.2.4 I/O Module Wiring .......................................................................................55

  4.3. Permasalah Pada CSEL ......................................................................................58

  4.4. Permasalah Yang Terjadi Dilapangan ................................................................58

  4.5. Solusi Untuk Permasalahan di CSEL .................................................................59

  4.5.1. Analisa Upgrade DCS ...................................................................................59

  4.5.2. Analisa Revamping DCS ..............................................................................60

  4.5.2.1. Resiko Pekerjaan Selama upgrade/Revamping DCS ............60

  4.5.2.2. Estimasi Cost ........................................................................61

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................62

  5.1. Kesimpulan ........................................................................................................62

  5.2.Saran ...................................................................................................................62

  DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................................63

  iv

KATA PENGANTAR

  Puji Syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan hidayah-Nya Laporan Kerja Praktek ini dapat tersusun hingga selesai. Laporan ini merupakan hasil rangkuman kegiatan kerja praktek selama dua minggu di

  Citic Seram Energy Limited (CSEL) yang mempunyai daerah operasi di Bula, Kabupaten Seram Bagian Timur, Propinsi Maluku. Laporan kerja praktek ini dibuat untuk memenuhi persyaratan yang telah ditentukan oleh Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer, Universitas Komputer Indonesia

  Dalam melakukan kegiatan kerja praktek dan menyusun laporan ini, penulis telah melibatkan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu tidak lupa ucapan terimakasih penyusun sampaikan kepada:

  1. Direksi beserta Staf HRD Citic Seram Energy Limited yang memberikan ijin fasilitas dan akomodasi selama melakukan kegiatan kerja praktek

  2. Para mentor dan engineer di lapangan yang telah memberikan bimbingan selama melakukan kegiatan kerja praktek

  3. Bapak Udin Jamaludin,S.Si.MM. selaku pembimbing lapangan di bagian Field Engineering.

  4. Bapak Donny Supardan,ST selaku penasehat bagi penulis

  5. Bapak Setyadji,ST dan Samsul Bagus Suwondo,ST selaku manager lapangan PT.Citic Seram Energy Limited 6. Ir. Eddy Soeryanto Soegoto, M.Sc., selaku Rektor Universitas Komputer Indonesia.

  7. Prof. Dr. Ir. Ukun Sastraprawira , M.SC., selaku Dekan Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia

  8. Ibu Mira Kania Sabariah, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Komputer Indonesia 9. Utami Dewi Widianti, S.Kom selaku Dosen Wali sekaligus Dosen Pembimbing.

  10. Kepada semua pihak yang telah berkenan memberikan bantuan dan dorongan serta kerja sama yang baik, sehingga laporan ini dapat diselesaikan.

  Mungkin laporan kerja praktek ini jauh dari kesempurnaan, namun penyusun berharap mudah-mudahan laporan kerja praktek ini dapat membantu serta menambah wawasan pembaca dalam memahami mengenai proses produksi yang dilengkapi Fasilitas Control System baik itu berbasic DCS ataupun PLC yang ada di lapangan milik CSEL ini.

  Bula, September 2012 Penulis

DAFTAR PUSTAKA 1.

  Manning, Francis S. and Thomson, Richard E. : “Oilfield Processing of Petroleum Volume One : Natural Gas,” Pennwell., Tulsa, Oklahoma (1991).

  2. Luica, F. Jerry: Carbonate Reservoir Characterization,An Integrated Approach, Springer, Texas (2007).

  3. Nelson, R.A.: “Geologic Analysis of Naturally Fractured Reservoirs,” BP Amoco, Houston, TX (2001).

  4. Raghavan, R.: Well Test Analysis, Prentice Hall , Englewood Cliffs, NJ, (1993).

  5. Evinger, H.H. and Muskat, M.: “Calculation of Theoretical Productivity Factor,” Trans. AIME (1942) 142, 126-39..

  6. Craft, B.C., Hawkins, M.: Applied Petroleum Reservoir Engineering, Direvisioleh Terry, R.E., Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ (1991).

  7. Standing, M.B.: Notes on Relative Permeability Relationships, CatatanKuliah, U. of Trondheim, Norway, (1975).

  8. Honeywell Indonesia, Modification to Process Control System (MPF, FF) and Safety shutdown System , Vendor Print

  9. Honeywell Indonesia, FCS Logic Modification Service, Vendor Print

  10. Denton Noble, Waterman Industries Operation Manual EP2030, Honeywell Indonesia Vendor Print

  11. Honeywell Indonesia, MPF for Chemical Injection Package OSEIL, Vendor Print 12. CICo. CO2 Removal Project.

  13. Honeywell. 2002. PlantScape Overvie.

  14. Honeywell. 2002. PlantScape Chasis

• –Series A I/O Specification and Technical Data.

  15. Honeywell. 2002. PlantScape System and Controller Specification and Technical Data.

  16. Honeywell. 2002. PlantScape Foundation Fieldbus Implementation Guide.

  17. Relcom Inc. 2004. Fieldbus Wiring Guide.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Perkembangan instrumentasi dan sistem kontrol yang dimulai tahun 1930 hingga saat ini, dipengaruhi dua factor, yaitu ; kebutuhan pemakai dan kemajuan teknologi. Kebutuhan pemakai dalam menangani proses yang semakin rumit dan besar ini akan menuntut peningkatan teknologi sistem kontrol. Dalam mengatasi hal ini maka pemilik pabrik (owner) berusaha lebih meningkatkan sistem otomatisasi pada pabrik untuk tujuan optimasi pengoperasian pabrik. Sesuai dengan kebutuhan pemakai ini, maka para pemasok (vendor) peralatan instrumentasi dan kontrol menawarkan sistem yang terintegrasi antara pemantauan, pengontrolan, serta sistem peyimpanan dan pengambilan data. Kemajuan teknologi dalam bidang elektronika juga merupakan faktor yang menentukan cepatnya perkembangan instrumentasi dan sistem kontrol. Pada masa sebelum tahun 70-an, instrumentasi pneumatik yang menggunakan teknologi flapper-nozzle, tubing tembaga dengan angin instrument merupakan instrumentasi yang tergolong teknologi tinggi pada saat itu. Perkembangan transistor dan rangkaian analog yang terintegrasi pada awal tahun 70-an menghasilkan kemampuan dan meningkatkan kehandalan instrumentasi dan sistem control elektronik. Kemajuan ini mengakibatkan instrumentasi dan sistem kontrol dengan teknologi elektronik analog dapat menggantikan teknologi pneumatik. Perkembangan teknologi komputer digital yang didukung oleh perkembangan yang pesat di bidang mikro-elektronika (microprocessor) di pertengahan tahun 70-an telah memberikan dampak yang positif dan nyata pada instrumentasi dan sistem control pada industri proses, termasuk pula di industri pengolahan minyak dan gas bumi serta industri kimia. Perkembangan teknologi ini mengakibatkan instrumentasi dan sistem kontrol berbasis teknologi digital dapat menggantikan teknologi elektronik analog pada banyak penerapannya.

  Sejalan dengan ditemukannya komponen elektronik yang berkemampuan tinggi sebagai perangkat keras (hardware) dan diikuti pula dengan perkembangan perangkat lunak

  

(software) yang demikian majunya, telah melahirkan konsep-konsep baru di dalam dunia

  instrumentasi dan sistem kontrol. Sistem baru ini berkembang sangat pesat dan dikenal sebagai teknologi Programmable Logic Controller (PLC) dan Distributed Control

  System(DCS).

  Pada awal tahun 80-an, perkembangan teknologi microprocessor sangat cepat dan diikuti dengan perkembangan perangkat lunak serta operating system UNIX yang semakin maju, maka diikuti juga dengan perkembangan teknologi DCS berbasis operating system UNIX.

  Pada awal tahun 90-an setelah diluncurkan operating system berbasis Windows dan didukung dengan perkembangan teknologi microprocessor dengan kemampuan lebih besar, maka teknologi DCS memasuki babak baru yang luar biasa dalam dunia instrumentasi dan sistem kontrol yaitu DCS berbasis Windows. Operator console yang sebelumnya menggunakan special computer/monitor digantikan dengan Personal Computer (PC).

  Selanjutnya pada akhir tahun 90-an, teknologi instrumentasi dan sistem control berbasis DCS memasuki era baru yaitu Open Network Technology (teknologi dimana sub-system DCS dapat terhubung secara langsung dengan jaringan DCS tanpa menggunakan Gateway sebagai

  

network converter) dengan menggunakan Ethernet (TCP/IP) sehinga memudahkan

  mengimplementasikan aplikasi seperti ; PIMS (Plant Information Management System), KMS

  

(Knowledge Management System), Enhanced Regulatory Control (ERC), Advanced Process

Control (APC), Plant Optimization dan lain-lain.

1.2 Pembatasan Masalah

  Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis membatasi masalah yang akan dibahas pada Sistem Operation DCS Plantscape R400 di FF & MPF yang talah di pasang di lapangan ini, yaitu pengenalan mengenai program software aplikasi yang ada di DCS dan instrument (Field device) yang berkaitan dengan jalannya sistem yang ada di lapangan. Selanjutnya penulis akan menyampaikan prosedur-prosedur yang diterapkan serta analisis proses flow line dari sistem yang ada di lapangan.

  1.3 Tujuan

  Tujuan yang ingin dicapai penulis pada kerja praktek ini adalah:

  1. Pengenalan mengenai program software aplikasi yang ada di DCS dan instrument (Field device) yang berkaitan dengan jalannya sistem yang ada di lapangan.

  2. Memperkuat dan memperdalam pengetahuan dalam praktek secara menyeluruh.

  3. Memperoleh gambaran secara langsung mengenai sistem operasional industri minyak dan gas sehingga menambah wawasan dan pengetahuan penulis berkaitan dengan apa yang telah diperoleh di dalam kelas.

  4. Dapat menganalisa sistem instrumentasi dan sistem control berbasis DCS yang dilakukan di lapangan.

  1.4 Metode Penulisan

  Guna mendapatkan data serta gambaran untuk membantu dalam penyusunan laporan kerja praktek di Citic Seram Energy Ltd, penulis menggunakan metode sebagai berikut:

  1. Metode Literatur Metode yang dilakukan dengan cara mencari dan membaca data yang bersumber dari website serta buku-buku yang berhubungan dengan pokok bahasan.

  2. Metode Observasi Metode yang dilakukan dengan cara pengamatan langsung pada lapangan milik Citic Seram Energy Ltd.

  3. Metode Diskusi Melalui metode ini, penulis melakukan tukar pendapat baik dengan dosen pembimbing, mentor di lapangan, engineer di lapangan ataupun di kantor pusat, serta rekan-rekan mahasiswa Teknik Informatika UNIKOM guna mendapat informasi yang berkaitan dengan masalah yang dibahas.

1.5 Sistematika Penulisan

  Agar mempermudah memahami isi laporan, maka disusunlah suatu sistematika pembahasan. Dalam laporan kerja praktek ini, penulis mengelompokan materi-materi yang ada menjadi beberapa bab, antara lain :

  BAB I PENDAHULUAN Dalam bab ini akan dibahas tentang latar belakang pemilihan judul, tujuan dan manfaat, pembatasan masalah dan metode penulisan laporan kerja praktek. BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN Dalam bab ini akan di jabarkan secara singkat gambaran umum mengenai perusahaan serta lapangan yang menjadi pokok pembahasan pada laporan kerja praktek ini. BAB III SISTEM OPERATION DCS PLANTSCAPE R400 DI FF & MPF Dalam bab ini menjelaskan Sistem Operation DCS Plantscape R400 di FF dan MPF yang

  terpasang di lapangan ini, yakni pengenalan mengenai teknologi instrumentasi dan sistem control berbasis DCS. Selanjutnya penulis akan menyampaikan prosedur-prosedur yang diterapkan .

  BAB IV PERMASALAHAN YANG ADA PADA CSEL Dalam bab ini akan dibahas tentang Arsitektur Control System dan Masalah-masalah yang ada dilapangan beserta solusi untuk permasalahan tersebut. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Dalam bab ini, berisikan kesimpulan dari hasil pembahasan.

BAB II TINJAUAN UMUM LAPANGAN

  2.1 Sejarah Lapangan Blok Seram Non-Bula

  1895 Royal Dutch Shell menemukan minyak bumi di Bula 1900 British Petroleum melakukan pemetaan hampir seluruh cekungan di Bula 1942 Tentara Jepang menginvasi Bula dan merusak fasilitas lapangan 1969 Pertamina bersama Gulf & Western memulai kegiatan perminyakan 1999 Kontrak PSC Non-bula ditandatangani dengan Kufpec (Indonesia) Ltd. yang bertindak sebagai operator 2003 Lifting HSFO (High Sulfur Fuel Oil) sukses dilakukan 2006 Citic Seram Energy Ltd. mengambil alih 51% interest dari Kufpec (Indonesia)

  Ltd, dan bertindak sebagai operator di blok Seram Non-bula

  2.2 Profil Perusahaan

  Citic Seram Energy Ltd. (CSEL) memegang 51% interest blok PSC Non-bula dari Kufpec (Indonesia) Ltd. sekaligus menjadi operator pada tanggal 23 November 2006, di bawah kontrak PSC oleh BPMigas hingga tahun 2019. Sedangkan Kufpec (Indonesia) Ltd. memegang 30% interest. Sisanya adalah Lion Energy Limited sebesar 2,5 % dan Gulf Petroleum Investement sebesar 16,5%.

  Daerah operasi CSEL terletak di Pulau Seram, Kabupaten Seram Bagian Timur, Propinsi Maluku , Indonesia, tepatnya di sebelah timur pusat kota Bula dengan total luas

  2

  area blok Seram Non-bula seluas 1.524km . Pada blok PSC Non-bula terdapat lapangan Oseil yang pertama kali ditemukan minyak pada tahun 1993 dengan proyek pengeboran Oseil 1 dilakukan pada struktural closure timur. Dengan kedalaman 3475 m dan terletak 23 km dari pusat kota Bula, reservoir minyak dari dua zona batuan limestone Jurrasic Manusela menghasilkan produksi minyak sebesar 6000 BOPD. Kemudian, dilakukan pemboran sumur Oseil-2 pada Juli 1998 berlokasi kira-kira 4,7 km kearah barat laut dari Oseil-1. Sumur ini berproduksi dengan rate 685

• – 2112 BOPD dengan watercut 0- 57%.Pada bulan agustus 1998, dilakukan pengeboran sumur Oseil-4 dengan rate yang terbesar diantara sumur-sumur sebelumnya yaitu 6377 BOPD dan 1,1 MMSCFD gas pada interval 2067
• – 2156 meter. Untuk Field Development, ketiga sumur tersebut mulai diproduksi dengan processing facility sementara pada bulan Desember 2002. Kemudian pada November 2004 dilakukan pengemboran untuk Oseil-3, disusul oleh pengemboran sumur selanjutnya yaitu Oseil-5,6,7,8,9,10,11, dan Oseil Tenggara-1.

  Lapangan Nief Utara merupakan reservoir karbonat manusela yang mirip dengan lapangan oseil. Proyek pengeboran pertama, Nief Utara A-1, dilakukan pada bulan februari 2008 dan kemudian mengalirkan minyak dengan laju 640 BOPD pada bulan mei 2008.Setelah itu proyek pemboran Nief Utara A-2 dilakukan pada bulan yang sama disusul pemboran Nief Utara A-3 pada bulan agustus 2008. IOIP (Initial Oil in Place) pada prospek Nief Utara A diperkirakan 41 MMSTBO dengan recovery factor 30% sehingga reserves sebesar 12,3 MMSTBO.

2.3 Profil Geologi Reservoir

  Basin indonesia timur berbeda dengan basin Indonesia Barat. Basin Indonesia timur memiliki sedimentasi yang lebih tua yang bagiannya berasal dari Australian Continental Margin yang bergabung selama masa Middle dan Late Tertiary. Crude oil dari Triassic-Jurassic marine carbonat berasal dari source rock tipe

  1 II.Kemudian , jenis reservoir yang ada di

  lapangan ini merupakan batuan karbonat yang memiliki banyak patahan-patahan dan fracture-fracture yang banyak. Terdapat dua lapangan yaitu Oseil dan Nief Utara.

  Pulau Seram dicirikan oleh pola struktur dan stratigrafi batuannya yang rumit. Pulau ini berada pada bagian Busur-Luar Banda yang merupakan busur non-volkanik (Hamilton,1979; Tjokosapoetra dan Budhitrisna,1982). Proses sedimentasi di Pulau Seram Utara, dimulai jaman Trias Tengah bersamaan dengan proses tektonik Pulau Seram. Formasi Manusela dibangun oleh batugamping berlapis hingga masif, napal, rijang, dan batu gamping oolitan yang diendapkan pada jaman Early Jurassic. Diatas Formasi Manusela diendapkan Formasi Kola yang diperkirakan berumur Late Jurassic. Formasi Kola inilah yang diperkirakan sebagai cap rock karena tersusun atas shale yang mempunyai permeabilitas yang rendah. Diatas Formasi Kola secara berurutan diendapkan Formasi Lower Nief (batu gamping), Upper Nief (batu gamping dan batu lempung yang tersusun secara interbedded), Imbricate zone (Campuran antar formasi Upper Nief dengan Formasi Kanikeh), dan Formasi Kanikeh yang tersusun secara interbedded antara batu gamping, batupasir dan lanau.

2.4 Profil Surface Facilities

  Hingga 30 Juni 2011, lapangan Oseil telah memproduksi crude oil kumulatif sebesar 9.919.204 barel dan 5.079 MMCF natural gas. Crude oil yang dihasilkan diolah menjadi produk HSFO (High Sulfur Fuel Oil) dan Naphtha. Rata-rata laju produksi yang dihasilkan 2500 BOPD pada tahun 2011 dengan derajat API berkisar antara 15 - 22. Namun, produksi naphtha berhenti pada sekitar tahun 2010 karena jumlahnya sudah semakin sedikit dan tidak lagi ekonomis.Sedangkan natural gas digunakan untuk membangkitkan listrik, kemudian sisanya dibuang melalui flare. Surface Facilities dikategorikan menjadi Field Facilities (FF), Main Production Facilities (MPF), Tank farm Area, dan Marine Export Facilities (MEF) atau yang sering disebut sebagai Jetty.

  Pada Field Facilities (FF) area terdapat fasilitas pemisahan 2 phase (gas- liquid) dengan production separator dan ditambah test separator untuk mengetes produksi pada sumur

  2

  tertentu . Gas yang dipisahkan dikompres oleh kompresor, kemudian dikeringkan dengan menggunakan dryer system. Kondensat kemudian dialirkan kembali menuju separator dan gas yang telah kering digunakan untuk membangkitkan listrik pada power plant. Dari FF liquid dan Fuel gas dialirkan menuju MPF melalui kedua trunkline liquid dan gas, yang dilengkapi dengan tiga (3) buah shipping pompa yang siap dijalankan jika tidak dapat mengalir secara gravity atau untuk menambah tekanan aliran. Pada Main Production Facilities (MPF) area terdapat fasilitas pemisahan 3 phase (gas- water-oil). Solution gas yang keluar dari separator dibuang melalui flare. Sedangkan air yang terpisahkan dari 3 phase separator dialirkan ke flotation unit untuk memisahkan sebagian kecil minyak yang masih terbawa air. Kemudian minyak yang berasal dari flotation unit di masukkan kembali kedalam production separator. Minyak yang keluar dari separator dialirkan ke Skim Oil Tank sebelum disimpan pada storage tank. Sedangkan air dialirkan ke dalam skim water pond untuk dibersihkan sisa- sisa minyak dan solid sebelum dibuang ke laut.Selain itu terdapat juga fasilitas-fasilitas lain seperti, power plant, crude feed exchanger, main fractionation column, reboiler furnace, overhead condenser, dan nitrogen generator. Pada area ini juga terdapat

  3

  laboratorium untuk menganalisa fluida reservoir.Karakteristik fluida reservoir pada lapangan Oseil tergolong minyak berat dengan rentang berkisar antara 13-21 API.Sedangkan pada lapangan Nief Utara karaktersitik minyak tergolong ringan yaitu sekitar 35-40 API. Perbedaan ini bukan dikarenakan oleh source rock yang berbeda, tetapi diperkirakan API yang lebih tinggi disebabkan karena masih tercampurnya oil dengan kondensat dari zona gas yang ada diatasnya.Selain itu di area ini juga terdapat MPF office, MPF work shop, dan laboratorium.

  Pada Tank farm area terdapat tujuh tangki, satu diantaranya merupakan Skim Oil Tank dengan kapasitas 75.000 barel, dua diantaranya merupakan tanki naphtha dengan kapasitas masing-masing 55.000 barel, dan empat lainnya merupakan tangki HSFO (High Sulfur Fuel Oil) dengan kapasitas masing-masing 100.000 barel. Namun, saat ini tanki naphtha tersebut dialihfungsikan menjadi tanki produced water, mengingat produksi naphtha semakin sedikit dan water cut semakin meningkat. Tangki-tangki disini mempunyai roof yang dapat mengikuti penambahan maupun pengurangan volume fluida didalamnya, sehingga tidak diperlukan gas pengganti (nitrogen) ketika fluida dipompa keluar untuk menghindari collapse pada tangki. Pada fasilitas ini terdapat juga tangki khusus untuk menyimpan bahan bakar diesel dengan kapasitas 40.000 barel yang digunakan untuk menyuplai pasokan turbin, mesin-mesin diesel, dan kendaraan lapangan.

  Pada Unloading Jetty area terdapat 4 line yaitu, water disposal, HSFO, naphtha, dan fire lines

  4

  . Area ini merupakan area terakhir dimana crude oil akan dijual (di export) melalui kapal tanker.

BAB III SISTEM OPERATION DCS PLANTSCPE R400 DI FF & MPF

3.1. Perkembangan Architecture System Control Proses

3.1.1. System Control Tradisional

  Pada awalnya sistem kontrol yang terdapat di kilang minyak adalah konsep yang

  5

  sekarang dikenal dengan sebutan sistem kontrol terdistribusi (gambar 3.1) . Pada konsep ini, peralatan instrumentasi dan sistem kontrol didistribusikan di seluruh plant, dimana operator dapat membaca set point dan mengatur keluaran. Namun antara satu sistem kontrol dengan sistem kontrol yang lain tidak dihubungkan, sehingga operator harus bertugas mengkoordinasikan sistem kontrol yang terdistribusi tersebut. Komunikasi yang digunakan untuk mengintegrasikan pengoperasian kilang dilakukan dengan komunikasi verbal antara satu operator dengan yang lain (interface antara manusia - manusia). Konsep ini tentunya hanya dapat dilakukan pada proses yang tidak rumit dan kecil.

  Gambar. 3.1. System Control Tardisional Setelah ditemukan instrumentasi dan system control pneumatik yang terhubung langsung pada tahun 1930, konsep architecture sistem kontrol masih sama dengan sebelumnya, dimana elemen kontrol seperti sensor, controller dan hubungan antara operator dengan actuator tetap tersebar di seluruh plant. Situasi ini terus berubah sesuai dengan meningkatnya kapasitas dan kerumitan kilang. Suatu hal yang sulit untuk tetap mempertahankan architecture dimana setiap elemen kontrol tersebar di setiap lokasi. Akhirnya pada awal tahun 60-an setelah ditemukan sistem transmitter jenis pneumatik, membuat architecture sistem control berubah menjadi terpusat dimana monitoring dan pengendalian proses dilakukan dari ruang kendali (control room) lihat gambar 3.2 (interface manusia

• – mesin).

Gambar 3.2. System Control Pneumatic Terpusat di Control Room

  Mekanisme sistem kontrol dengan architectur terpusat seperti ini dilakukan dengan cara ; pengukuran proses variabel dilakukan oleh sensor di lapangan, kemudian hasil pengukuran ditransmisikan oleh transmiiter ke controller yang berlokasi di ruang kendali. Selanjutnya sinyal kontrol yang diinginkan ditransmisikan kembali ke actuator pada unit proses. Keuntungan architecture ini adalah semua informasi yang diperlukan dapat ditampilkan di ruang kontrol sehingga mudah dilihat oleh operator dengan demikian operator dapat dengan mudah mengontrol kilang.

  Pada awal tahun 70-an, architecture sistem control terpusat bergeser dari pneumatic menjadi elektronik. Perubahan ini mengurangi biaya pemasangan sistem kontrol dan waktu tunda (lag time) yang terjadi pada sistem kontrol pneumatik. Selain itu penggantian sistem kontrol pneumatic (3-15 psig atau 0.2-1.0 kg/cm2g) menjadi elektronik (4-20 mA atau 1-5 V) juga mengganti tubing yang diperlukan untuk sistem pneumatik menjadi kabel. Keuntungan system control elektronik ini, memungkinkan pabrik lebih mudah diperbesar atau

  6 dikembangkan .

3.1.2. System Control Berbasis Komputer Kelanjutan evolusi sistem kontrol tradisional adalah sistem kontrol berbasis computer.

  Penerapan computer dalam industri pertama dipasang pada stasiun pembangkit tenaga listrik untuk monitoring plant. Penemuan ini memberikan kemampuan data acquisition yang sebelumnya tidak ada, dan membebaskan operator dari pengoperasian plant berupa pengambilan dan penyimpanan data yang selama ini berulang dilakukan oleh operator.

  Dalam waktu singkat setelah itu, sistem kontrol computer dipasang di pabrik kimia dan kilang. Penerapan ini masih menggunakan sistem control analog elektronik sebagai controller utama. Komputer difungsikan sebagai supervisory dimana menggunakan data masukan yang tersedia untuk menghitung setpoint control yang menghasilkan kondisi operasi yang efisien, selanjutnya setpoint ini dikirim ke controller analog yang berfungsi sebagai pengontrol loop tertutup. Kemampuan supervisory computer dalam mengambil, memperagakan dan menyimpan data yang dibutuhkan operator dapat memperbaiki pengoperasian pabrik dan menghasilkan nilai ekonomi yang optimum.

  Tahap selanjutnya evolusi sistem kontrol computer pada proses adalah penggunaan computer pada loop control utama, biasa disebut Direct Digital Control (DDC) lihat gambar

  3.3. Dalam pendekatan ini, pengukuran proses dilakukan computer secara langsung, computer menghitung keluaran kontrolnya, kemudian mengirimkan keluaran tersebut secara

  7 langsung ke alat penggerak (final element) .

  Sistem DDC tersebut pertama kali dipasang tahun 1970 pada pabrik kimia. Untuk keamanan, sistem kontrol analog elektronik masih disediakan, untuk menjamin proses tetap berjalan meskipun computer mengalami kegagalan (failure). Ini disebabkan karena pada awal sistem DDC masih terdapat masalah kehandalan perangkat keras computer. Meskipun ada masalah tersebut, ternyata sistem control digital mempunyai kemampuan jauh lebih besar dari

  8

  sistem kontrol analog dalam hal penalaan (tuning) parameter dan set point . Algoritma control yang rumit dapat diterapkan untuk memperbaiki pengoperasian plant, dan tuning parameter loop control dapat diset secara adaptif (self tuning) mengikuti perubahan kondisisi operasi.

Gambar 3.3. System Control Direct Digital Control (DDC)

3.1.3. System Control Berbasis DCS

  Architecture sistem control proses berbasis Distributed Control System (DCS) mulai diperkenalkan dalam era industri proses sekitar tahun 1976. Dari perkembangan DCS pertama kali hingga tahun 1995, telah terjadi penambahan fungsi dan modifikasi sehingga

  9 pengunaannya menjadi lebih user friendly dan perawatan yang mudah .

Gambar 3.4. Sistem Kontrol Distributed Control System (DCS)

  DCS adalah suatu jaringan computer control yang dikembangkan untuk tujuan

  monitoring dan pengontrolan proses variable pada industri proses. Sistem ini dikembangkan melalui penerapan teknologi microcomputer, software dan network. Sistem hardware dan software mampu menerima sinyal input berupa sinyal analog, digital maupun pulsa dari peralatan instrument di lapangan. Kemudian melalui fungsi feedback control sesuai algorithm control (P. PI. PID, dll) maupun sequence programyang telah ditentukan, sistem akan menghasilkan sinyal output analog maupun digital yang selanjutnya digunakan untuk mengendalikan final control element (control valve) maupun untuk tujuan monitoring,

  10

reporting, dan alarm . Perlu diperhatikan disini bahwa fungsi kontrol tidak dilakukan secara

  terpusat, melainkan ditempatkan di dalam satellite room (out station) yang terdistribusi di lapangan (field). Setiap unit proses biasanya memiliki sebuah out station, di dalam out station tersebut terdapat peralatan controller (control station & monitoring station). Oleh karena peralatan tersebut berfungsi sebagai fasilitas untuk koneksi dengan perlatan instrumen lapangan (instrument field devices), maka peralatan tersebut sering juga disebut sebagai process connection device.

  11 Gambar 3.5. Distributed Control System Architecture DCS dapat dilihat pada gambar 3.6. yang secara garis besar terdiri dari

  tiga bagian utama yaitu ; Man-Machine Interface, Process Connection Device dan Data

  

Communication Facilities. Man-Machine Interface (MMI) atau operator station berfungsi

  sebagai pusat monitoring dan pengendalian proses di lapangan, dan ditempatkan secara terpusat di dalam ruang kendali (control room). Fungsi utama operator station adalah sebagai layar minitor untuk menampilkan, mengoperasikan, serta me-record data-data yang diperoleh dari controller yang ditempatkan di out station. Process Connection Devices atau disebut juga Field Control Station yang berfungsi sebagai peralatan controller (control station &

  

monitoring station) terdiri dari module-modul CPU (Processor), I/O Module, Communication

  Module dan Power Supply Module, dlll. Data communication facilities berfungsi sebagai media komunikasi data secara real time antara station-station yang terhubung pada communication-bus (data-hiway), terutama antara control station, monitoring station dengan operator station.

Gambar 3.6. Architecture Distributed Control System

  

12

3.2. Programmable Logic Controller (PLC)

3.2.1. Definisi

  Programmable Logic controller (PLC) adalah sebuah alat yang digunakan sebagai alat pengendali otomatis dan atau cerdas suatu proses di industri (khususnya). Keuntungan PLC dibandingkan dengan sistem konvensional atau logika relai, antara lain :

  1. PLC dapat diprogram

  2. Mudah dalam instalasi

  3. Mudah dioperasikan

  4. Mudah dalam perawatan

  5. Mudah pelacakan gangguan dan perbaikan

  6. Relatif murah dalam impletasi 7. Cepat dalam pengembangan sistem dan lain lain. Bagian-bagian penting dari suatu PLC, adalah:

  1. Unit Input (masukan)

  2. Unit Prosesor dan memori

  3. Unit Output (keluaran) 4. Unit Pemrogram .

  Unit input berguna sebagai bagian yang memberikan masukan ke dalam prosesor. Unit ini dapat menerima masukan dari : sakelar, tombol tekan sakelar pembatas (limit switch), sensor dan lain-lain. Unit prosesor merupakan bagian pemroses data, adapun proses yang dilakukan sangat tergantung dari program yang telah dibuat. Memori merupakan bagian penting dari suatu prosesor. Memori ini berguna sebagai tempat penyimpanan program, data dan hasil pemrosesan, yang selanjutnya dikirim ke bagian lain. Unit output berfungsi sebagai terminal output yang dihubungkkan dengan berbagai beban. Pada bagian output ini, dapat berupa kontak relai atau jenis transistor. Pemilihan jenis bagian output disesuaikan dengan kebutuhan bebannya. Unit pemrogram adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat program dan selanjutnya di down-load ke memori PLC. Unit pemrogram umumnya dapat berupa pemrogram khusus (konsul khusus atau hand held programmer) atau menggunakan komputer pribadi (PC). Diagramkan blok PLC yang disederhanakan dapat dilihat pada gambar 3.7 dan pada gambar 3.8. ditunjukkan contoh modul PLC yang berukuran relatif kecil.

3.2.2. APLIKASI PLC

  Aplikasi PLC di industri diantaranya, meliputi :

  1. Pumping control system

  2. Conveyor system

  3. Material handling

  4. Food processing

  5. Machine tools

  6. Lift control system

  7. Car manufacturing plant

  8. Building outomation

  9. Integrated circuit (IC) manufacturing

  10. Generator control system

  11. Security control system

  12. Power station plant

  13. Water treatment

  14. Train control system

  15. Pick & place robot control

  16. Paper & pulp industries

  17. Plastic moulding machine

  18. Amusement park system

  19. Traffic light system

  20. Chemical processing plant 21. dan lain lain.

Gambar 3.7. Konfigurasi ProgramGambar 3.8. Diagram Block Hubungan PLC dalam system

3.2.3 Bagian-bagian PLC

  Pada umumnya PLC dibuat berbasis mikroprosessor. Sama halnya dengan PC atau mikrokontroller lainnya, PLC terdiri dari CPU, unit Input dan unit Output dan programming device. Blok diagram sederhana dari PLC ditunjukkan pada gambar di bawah

Gambar 3.9. Diagram Blok PLC yang disederhanakan a.

   Central Processing Unit

  Unit ini merupakan central dari proses yang dilakukan oleh PLC. Semua perintah yang dituliskan dalam program dilakukan dalam unit ini. Unit ini dilengkapi dengan Aritmatic Logic Unit (ALU) yang melakukan semua proses aritmatika, decoder instruksi termasuk register accumulator. Gambar dibawah menunjukkan beberapa jenis CPU dari suatu PLC.

Gambar 3.10. CPU PLC Siemen S7-200 Pada modul CPU umumnya terdapat, mikroposesor, memori, rangkaian untuk komunikasi, catu daya dan rangkaian I/O (untuk PLC kecil). CPU mempunyai berbagai variasi bila ditinjau dari segi arsitekturnya, tetapi secara organisasi sistemnya bisanya sama. Pada kebanyakan modul umtumnya dilengkapi dengan baterai cadangan (back-up) yang berguna untuk catau daya EPROM atau EEPROM

  b. Terminal I/O

  Terminal I/O PLC dipasang pada CPU, hal ini biasanya untuk PLC berukuran kecil, sedangkan untuk yang berukuran besar diletakkan pada rak-rak yang terpisah dari CPU. Untuk I/O dipasang secara jarakjauh (remote), dilengkapi dengan perangkat komunikasi melalui suatu saluran atau interkoneksi. Terminal I/O suatu PLC terdiri dari beberapa modul Input dan beberapa modul Output.

  c. Modul Input

  Modul-modul input yang umum, biasanya berupa rangkaian elektronik. Jenis yang paling sederhana ditunjukkan pada gambar 2.5, berupa sakelar ON-OFF dengan tegangan AC (IAC = input AC) maupun DC (IDC = input DC). Kedua jenis input tersebut, terisolasi secara elektrik dengan tingkat isolasi sekitar 4000 VAC dan kebocoran resistansi sekitar 10 mega- ohm. Derajat isolasi yang tinggi ini diperlukan untuk meredam noise dan gangguan lain, sehingga tidak mengganggu operasi CPU.

Gambar 3.11. Modul input PLC

  Modul input yang khusus, seperti input analog yang berupa tegangan atau arus, biasanya diperlukan untuk dihubungkan dengan sensor atau transduser. Masukan dari input analog ini sebelum diproses di dalam CPU, terlebih dahulu dilakukan proses konversi ke bentuk sinyal digital dengan menggunakan ADC (analog to digital converter). Hasil konversi dapat berupa data 8 bit, 12 bit atau 16 bit, hal ini tentunya sangat bergantung dari ADC yang digunakan. Pemilihan jenis ADC disesuaikan dengan resolusi pengukuran yang diinginkan.

d. Modul Output

  Modul-modul output dapat berupa kontak relai atau komponen seperti transistor atau triac, Modul output khusus dapat berupa sinyal analog baik dalam bentuk tegangan maupun arus. Pada modul ini terdapat sebuah DAC (digital to analog converter), yang berfungsi sebagai alat konversi sinyal digital dari CPU menjadi sinyal analog. Untuk mengolah sinyal- sinyal analog ini diperlukan instruksi-instruksi khusus yang telah disiapkan oleh CPU dan dapat diprogram dengan memanfaatkan blok-blok fungsi I/O analog.

Gambar 3.12. Modul output PLC e.

   Perangkat Lunak

  Terdapat berbagai bahasa pemograman pada PLC seperti : ladder diagram (LAD),

  

statement list (STL) /instruction list (IL) atau biasa disebut instruksi logika/ boolean dan

grafect language. Dari tiga bahasa tersebut dua buah (LAD dan STL) yang banyak

  digunakan. Ladder merupakan yang paling banyak digunakan, karena mudah dimengerti dan cara pemogramannya relatif lebih mudah. Dalam prakteknya setiap pembuat PLC membuat perangkat lunak untuk implementasi ladder secara berbeda, jadi dalam hal ini tidak atau belum ada standar yang baku. Misalnya perangkat lunak untuk PLC Telemecanique PL-7 V2 tidak sama dengan perangkat lunak Syswin untuk PLC OMRON. Perbedaaan tersebut dapat menyulitkan dalam membangun suatu program menggunakan PL-7 V2 bagi yang terbiasa menggunakan progran Syswin dan sebaliknya. Dengan banyak merek dan jenis PLC, maka sebanyak itulah perangkat lunak yang tersedia. Pada gambar 2.4 (b) bagian terdahulu ditunjukan diagram ladder untuk kontrol sederhana menggunakan kode

• –kode perangkat lunak ABB CS31. Sedangkan pada gambar 3.13 ditunjukkan kode-kode ladder menggunakan Syswin.

  000.00 000.01 010.00 010.00

Gambar 3.13. Diagram ladder untuk PLC Omron

3.2.4. Pengembangan Sistem

  Dalam pengembangan suatu sistem berbasis PLC, diperlukan langkah-langkah sistematik, agar diperoleh suatu hasil yang optimal. Tahapan pengembangan tersebut antara lain:

  1. Menentukan urutan kerja (deskripsi kerja) suatu mesin atau sistem

  2. Penentuan input dan output

  3. Membuat dan menulis program

  4. Down-load program ke dalam PLC

  5. Uji coba dan modifikasi program hingga benar