Instrumentasi: Pemahaman awam TeknisiInstrument

Tulisan ini dipicu oleh pertanyaan dari salah seorang pembaca www.teknisiinstrument.com.  Yang pada intinya adalah mempertanyakan apakah instrumentasi itu.

Pertnyaan:

kak saya ingin bertanya tentang ini konsep, bahan, komponen sistem instrumentasi industri untuk tugas sekolah saya. terima kasih sebelumya……

Jujur saja, tidak mudah menjawab tiga pertanyaan di atas, karena itu berarti kita harus bercerita mulai dari pengertian sampai aplikasi instrumentasi. Tapi TeknisiInstrument akan mencoba untuk sedikit mengupas, karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang dimiliki, mungkin bukan “mengupas” kata yang tepat mengenai tulisan ini, karena hanya menyerempet kulitnya saja mengenai instrumentasi.

Istilah: Khusus pada tulisan ini, kata “proses” jika dipakai pada kalimat tertentu memiliki arti: Semua langkah-langkah, cara, kegiatan, untuk mengolah bahan produksi yang masuk ke fasilitas produksi (plant/pabrik) menjadi bahan jadi atau setengah jadi yang merupakan hasil produksi dari plant/pabrik tersebut.

Jawaban atas pertanyaan pertama: Konsep Sistem Instrumentasi Industri  
Secara umum, instrumentasi itu bertujuan agar semua keinginan process designer terpenuhi secara proses, artinya produk dari sebuah pabrik/plant yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan dan selesai dalam proses yang aman, baik bagi manusia, peralatan maupun lingkungan. Hal ini dilakukan dengan cara mengendalikan peralatan produksi sesuai dengan kondisi operasi proses yang telah dirancang dan diinginkan, agar tidak melebihi batas parameter proses yang diijinkan sehingga proses berjalan sesuai dengan yang diinginkan.

Untuk mengendalikan peralatan produksi (atau biasa disebut juga sebagai process equipment), maka diperlukan alat-alat instrumentasi yang mampu mengukur dan mengendalikan parameter-parameter proses agar berada pada nilai yang dikehendaki (setpoint). Parameter proses dimaksud misalnya tekanan (pressure), laju alir fluida (flow), ketinggian fluida/solid (level), temperatur (temperature), derajat keasaman (pH),  kelembaban (humidity), kecepatan putar mesin (speed) dan lain-lain.

Secara umum, instrumentasi meliputi dua kegiatan, yaitu mengukur dan mengendalikan (measures and controls). Pada “mengendalikan” ada step pembandingan (comparison) dengan nilai yang dikehendaki (setpoint), pengambilan keputusan berdasarkan formulasi tertentu (judgement) serta perbaikan (correction) terhadap penyimpangan (error). Jadi instrumentasi merupakan siklus dari empat tahap berikut:

1. Measeurement (pengukuran)
2. Comparison (pembandingan dengan setpoint)
3. Judgement (pengambilan keputusan atas hasil pemandingan)
4. Correction (perbaikan penyimpangan)

Jika kita belum pernah terjun ke dunia industri, atau hanya sekedar melihatnya saja, memang agak sedikit sulit membayangkan bagaimana sebenarnya peran instrumentasi di dunia industri. Untuk itu, TeknisiInstrument akan mengambil contoh yang sederhana pada kehidupan sehari-hari.

Alat setrika (gampangnya: setrikaan), merupakan alat rumah tangga yang lumayan bisa menggambarkan proses industri. Kita menginginkan agar setrikaan bisa menghasilkan panas pada termperatur tertentu. Di dalam setrikaan terdapat sebuah elemen pemanas, sebuah bimetal yang terintegrasi dengan switch pemutus arus, sebuah knob pengatur temperatur yang mengatur pada temperatur berapa switch akan memutuskan arus listrik ke elemen pemanas.

1. Elemen pemanas merupakan equipment yang akan dikendalikan, agar panasnya sesuai dengan yang diinginkan.
2. Bimetal merupakan sensor temperatur yang mengukur temperatur bantalan setrikaan >> Measurement
3. Integrasi antara bimetal dan knob pengatur temperatur merupakan controller atau pengendali >> Comparison dan Judgement
4. Switch yang terintegrasi dengan bimetal dan knob merupakan aktuator yang memutuskan >> Correction

Jika temperatur terlalu panas, maka bimetal akan merasakan kenaikan temperatur tersebut dan membandingkannya dengan setelan pada knob, kemudian jika terlalu panas, maka switch akan memutuskan arus ke elemen pemanas. Sebaliknya, jika temperatur turun, maka bimetal akan merasakannya dan memandingkannya dengan setelan knob, jika terlalu dingin maka switch akan kembali terhubung dan memberikan arus ke elemen pamanas sehingga setrikaan menjadi panas kembali.

Kurang lebih, begitulah konsep instrumentasi menurut pemahaman awam TeknisiInstrument.

Jawaban atas peretanyaan kedua: Bahan-Bahan Sistem Instrumentasi Industri

Bahan, asumsi TeknisiInstrument adalah bahan baku yang diolah oleh pabrik atau plant. Bahan tersebut memiliki parameter yang ingin dikendalikan, parameternya secara umum dibagi dua:

1. Besaran Fisik (pressure, level, flow, temperatur, speed dll)
2. Besaran Kimia (pH, dll)

Jawaban atas pertanyaan ketiga: Komponen-komponen Sistem Instrumentasi Industri

Komponen dimaksud  bisa meliputi:

1. sensing element (misalnya RTD, thermocouple, plat orifis, load cell, potensiometer, MPU dll)
2. Transmitter (mengirimkan sinyal standar hasil dari sensing element kepada receiver (bisa berupa controller, indicator, data logger atuapun recorder)
3. Controller (mengolah sinyal dari transmitter untuk menentukan nilai koreksi)
4. Actuator (merupakan final control element yang bekerja berdasarkan perintah dari controller)
5. Recorder (merupakan perekam sinyal, yang membandingkannya terhadap perjalanan waktu)
6. dll.

Mungkin itu saja dulu tulisan kali ini.

 

Disclaimer:

Tulisan ini merupakan tulisan versi TeknisiInstrument yang mungkin jauh dari kaidah keteknikan. Ini hanya jawaban awam dari TeknisiInstrument. Seperti biasa, “TeknisiInstrument” merupakan subjek tunggal penulis, tidak mengatas namakan “Teknisi Instrument” yang merupakan subjek jamak orang-orang yang bekerja sebagai teknisi instrument. Jadi kekeliruan pada tulisan ini adalah kekeliruan TeknisiInstrument sebagai penulis. Ada perbedaan penulisan pada blog ini, antara “TeknisiInstrument” yang merupakan nickname dari pemilik blog, dan “Teknisi Instrument” sebagai nama salah satu profesi.