Post on 28-Oct-2021
DESAIN PIPING AND INSTRUMENTATION DIAGRAM DAN TESTING AND
COMMISSIONING PADA SISTEM SIRKULASI AIR BERBASIS SCADA DAN
IoT
Muhammad Bagas Avrian
1, Rizky Andrean
2, Safira Dewi Rahmadania
3, Murie Dwiyaniti
4 dan
Isdawimah5
1,2,3,4,5
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Jl. Prof. DR. G. A. Siwabessy, Kampus Baru UI Depok, 16424,
Indonesia.
avrianbagas8@gmail.com
Abstrak
Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) dapat diartikan sebagai sebuah alat bantu untuk menerangkan konsep
desain dari suatu proses dan kebutuhan pabrik atau unit produksi yang perlu atau akan dibangun. Ada beberapa
tahapan membuat suatu P&ID yang harus dilalui dan dikenal yaitu dimulai dengan mengenal tahapan proyek yang
akan dilakukan dan juga mencakup semua simbol instrumen kendali ataupun piping yang perlu dinotasikan dalam
sebuah P&ID. Simbol dalam P&ID memiliki standart tersendiri yang ada dalam The Instrumentation System and
Automation Society (ISA). Setelah mengetahui simbol-simbol dalam ISA kita dapat membuat desain P&ID pada modul
latih ini untuk memudahkan dalam mengidentifikasi alat-alat instrumen yang terdapat di dalamnya. Setelah modul latih
selesai dirancang dan dikerjakan perlu adanya suatu pemeriksaan untuk memastikan apakah modul latih sudah bekerja
sesuai deskripsi kerja pada perencanaan awal. Testing & Commissioning adalah serangkaian kegiatan pemeriksaan
dan pengetesan tenaga listrik yang telah selesai dikerjakan dan dioperasikan. Testing & Commissioning dilakukan
untuk mengetahui apakah modul latih telah bekerja sesuai dengan deskripsi kerja. Dalam tugas akhir ini Testing &
Commissioning di jelaskan dalam bentuk tabel. Setelah melakukan Testing & Commissioning didapatkan hasil bahwa
modul latih ini telah bekerja sesuai dengan deskripsi kerja pada perencanaan awal.
Abstract
Piping and Instrumentation Diagrams (P&ID) can be interpreted as a tool to explain the design concept of a process
and the needs of a factory or production unit that needs or will be built. There are several stages of making a P&ID that
must be passed and known, starting with recognizing the stages of the project to be carried out and also including all the
symbols of the control or piping instruments that need to be notified in a P&ID. The symbol in P&ID has its own
standpoint in The Instrumentation System and Automation Society (ISA). After knowing the symbols in the ISA we can
create a P&ID design in this training module to make it easier to identify the instruments contained in it. After the
training module has been designed and done, there is a need for an examination to ascertain whether the training
module has worked according to the work described in the initial planning. Testing & Commissioning is a series of
electrical inspection and testing activities that have been completed and operated. Testing & Commissioning is done to
find out whether the training module has worked according to the job description. In this final project Testing &
Commissioning is explained in table form. After doing Testing & Commissioning, the results of this training module
have worked in accordance with the work described in the initial planning.
Keywords: ISA, P&ID, Water Circulation, Automation, Testing & Commissioning.
1. Pendahuluan
Sistem sirkulasi air berbasis SCADA (Supervisory
Control And Data Acquisition) dan IoT (Internet of
Things) merupakan sistem sirkulasi air yang dapat
dipantau dan dikendalikan melalui sistem SCADA, HMI,
dan IoT. Yaitu dalam pengoperasiannya operator dapat
memasukan nilai-nilai variabel secara online melalui
laman, dan selama beroperasi sistem akan menyimpan
data serta memantau proses sirkulasi air. Dalam
pengerjaan proyek terdapat beberapa tahap yaitu
perencanaan, perancangan, pengetesan dan komisioning
dan perawatan[1]. Pada tahap perancangan dibuat
desain dari alat tersebut, salah satunya perancangan
desain P&ID. Desain P&ID merupakan ilustrasi
skematik dari hubungan fungsi antara piping,
instrumentation dan system equipment components.
P&ID berfungsi untuk menunjukkan secara detail
informasi mengenai peralatan proses dan instrument
yang terpasang pada plant. Seperti, peralatan, variabel
proses, persambungan pipa dengan ukuran, material dan
spesifikasi fabrikasi, kebutuhan utilitis termasuk ukuran
pipa dan material, serta semua peralatan utama
instrument. Sehingga dalam merancang sebuah plant
perlu mendesain P&ID yang berfungsi untuk
memudahkan manusia dalam membaca diagram proses
aliran dan melihat detail informasi mengenai peralatan
proses dan instrument yang terpasang pada plant. Dalam
alat ini belum terdapat gambar P&ID sehingga pada saat
terjadi masalah pada alat menjadi sulit untuk
diidentifikasi. Oleh karena itu, dibuatlah desain P&ID
agar dapat membaca proses flow diagram pada alat dan
menterjemahkan kelompok desain detil, seperti
mekanikal, perpipaan (piping), sipil (civil), struktur
(structure) dan elektrikal (electrical) [2]. Setelah desain
P&ID diterapkan pada plant, langkah akhir dalam
proses pengerjaan pada plant adalah Testing &
Commissioning. Hal ini dimaksudkan agar plant
tersebut dapat bekerja sesuai dengan deskripsi kerja
yang telah ditentukan.
2. Metode Penelitian
2.1 Piping and Intrumentation Diagram
Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) dapat
diartikan sebagai sebuah alat bantu untuk menerangkan
konsep desain dari suatu proses dan kebutuhan pabrik
atau unit produksi yang perlu atau akan dibangun. Ada
beberapa tahapan membuat suatu P&ID yang harus
dilalui dan dikenal yang dimulai dengan mengenal
tahapan proyek yang akan dilakukan dan juga
mencakup semua simbol instrumen kendali ataupun
piping yang perlu dinotasikan dalam sebuah P&ID[3].
Gambar 1. P&ID using ISA symbology[4].
Sumber: Iverson, A. Ian, Verhappen. dkk. 2009.
American National Standard: Instrumentation Symbols
and Identification. North Carolina: USA.
2.2 Testing and Commissioning
Testing merupakan suatu kegiatan yang akan dilakukan
terhadap suatu peralatan yang sudah terpasang dan telah
diperiksa dan siap untuk dioperasikan dalam keadaan
bertegangan. Commissioning adalah serangkaian
kegiatan pemeriksaan dan pengetesan tenaga listrik
yang telah selesai dikerjakan dan akan dioperasikan.
Dalam pelaksanaan komisioning harus ada langkah-
langkah dalam pengetesan. Hal ini dilakukan untuk
memastikan kepada pemberi kerja bahwa pekerjaan
telah dilaksanakan sesuai yang direncanakan dan
berfungsi dengan baik
2.3 AutoCAD
AutoCAD adalah perangkat lunak komputer berbasis
CAD untuk membuat gambar teknik, baik di bidang
sipil, arsitek, mesin dan lain sebagainya. AutoCAD
pertama kali dirilis bulan Desember 1982 oleh
Autodesk. Format data asli AutoCAD adalah DWG,
namun mendukung pula penyimpanan dalam format
DXF dan DWF.
CAD adalah kependekan dari Computerized Aided
Drawing atau Computerized Aided Drafting atau
Computerized Aided Design. Penggunaan sistem ini
adalah untuk membantu penciptaan, modifikasi, analisis
dan optimasi dari suatu desain. [5].
Gambar 2. User interface Autocad 2016
Sumber:https://knowledge.autodesk.com/support/autoca
d/learn-explore/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/System-
requirements-for-AutoCAD-2016.html
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Sistem Arsitektur
Pada Gambar 4 merupakan aristektur sistem dari plant
sistem kendali sirkulasi air berbasis Scada dan IoT.
Berdasarkan dari hirarki industri automasi, dapat
digambarkan arsitektur sistem dari plant ini, pada level
0 terdapat komponen field instrument yang terdiri dari
sensor dan aktuator. Komponen sensor pada plant ini
terdiri dari sensor level switch, sensor level
potensiometer, pressure transmitter. Sedangkan pada
aktuator terdiri dari motor pompa 3 fasa dan 1 fasa, slv,
mv, inverter.
Selanjutnya pada hirarki level 1 yaitu kontroller, plc
pada plant ini bertindak sebagai kontroller dimana plc
mengontrol komponen-komponen pada field instrument
sesuai dengan deskripsi kerja. Pada tahap monitoring
atau hirarki level 3, plant ini dapat dimonitoring melalui
scada, web, dan android melalui router yang berfungsi
sebagai komunikasi antara plc dengan komponen
monitoring.
Gambar 4 Arsitektur Sistem
3.2 Flowchart
Flowchart digunakan untuk memudahkan pembacaan
deskripsi kerja pada modul latih sirkulasi air berbasis
Scada dan IoT. Pada Gambar 5, Gambar 6 dan Gambar
7 adalah flowchart dari deskripsi kerja pada modul latih
ini.
Gambar 5. Flowchart cara kerja alat
Gambar 6. Flowchart cara kerja otomatis
Gambar 7. Flowchart cara kerja manual
3.3 Piping and Instrumentation Diagram (P&ID)
Gambar 6 desain P&ID pada plant sistem kendali
sirkulasi air berbasis SCADA dan IoT
P&ID digunakan untuk melihat bagaimana proses
instrument yang terdapat pada plant ini. Pada tangki 1
terdapat level sensor yang berfungsi untuk mengirim
sinyal elektrik pada plc yang tujuannya adalah untuk
mengatur slv dan mv sesuai dengan level sensor
tersebut. Selain itu, instrument lain yang terdapat pada
plant ini yaitu pressure transmitter yang berfungsi
untuk menjaga tekanan air pada set point tertentu yang
bertujuan agar motor dan pipa tidak mengalami over
pressure sehingga dapat mencegah dari kerusakan
komponen. P&ID pada plant ini juga berfungsi untuk
menggambarkan proses flow diagram. Dari gambar
tersebut kita dapat melihat dari dan kemana aliran
tersebut sehingga dapat mempermudah jika terjadi
kerusakan.
3.4 Pengujian Visual Check
Tabel 1 hasil Pemeriksaan Visual Check
3.5 Pengujian Gangguan Mode Simulasi Otomatis
Tangki 1
Tabel 2hasil pengujian gangguan mode simulasi
otomatis tangki 1
STE
P
M
otor 1
F
S 1
t
(detik)
TO
R
PT
(Bar)
Buz
zer
Jenis
Gangguan
Keterang
an
O
k
Tid
ak ok
1 On 1 3 On 6 1x
Over
pressure
O
k
2 On 0 3 On 3 1x No
flow
O
k
4 On 1 1 Off
3 1x OL Ok
Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa:
1. Ketika motor 1 On dan FS mendeteksi ada aliran air
dan pressure transmitter pada pintu simulasi diputar
hingga mencapai 6 bar pada pembacaan HMI, setelah
3 detik buzzer berbunyi dan jenis gangguan yang
terlihat pada HMI, SCADA dan IoT adalah over
pressure. Hal tersebut sesuai dengan deskripsi kerja
gangguan pada tangki 1, maka pada kolom keterangan
ditulis benar.
2. Pada saat motor 1 on tetapi FS tidak di on kan pada
toggle switch simulasi, setelah 3 detik buzzer berbunyi
dan jenis gangguan yang terlihat pada HMI, SCADA
dan IoT adalah No flow. Hal tersebut sesuai dengan
deskripsi kerja gangguan pada tangki 1, maka pada
kolom keterangan ditulis benar.
3.6 Pengujian Mode Plant Otomatis Tangki 1
Tabel 3hasil pengujian mode plant otomatis tangki 1
Pada pengujian mode plant otomatis tangki 1 dapat
dilihat bahwa:
1. Pada siklus pertama, saat kondisi air 100% pompa 1
on dan sistem berjalan sesuai dengan deskripsi.
Tekanan dijaga pada kondisi 2 bar pada pembacaan
HMI sehingga kecepatan motor konstan pada saat
tekanan pada kondisi 2 bar, akan tetapi kecepatan
motor akan menyesuaikan jika ada perubahan tekanan.
Pada kondisi ini sistem telah bekerja sesuai dengan
deskripsi kerja pada saat perencanaan awal oleh
karena itu, pada kolom keterangan ditulis sesuai.
2. Pada saat pergantian siklus dari siklus 1 ke siklus 2
dan siklus 2 ke siklus 1. Sistem bekerja sesuai dengan
deskripsi
4. Kesimpulan
Alat yang dibuat adalah sistem sirkulasi air berbasis
Scada dan IoT. P&ID berfungsi untuk mengetahui alat-
alat instrument yang terdapat pada sistem. Proses flow
diagram pada sistem dapat dilihat melalui gambar P&ID
sehingga memudahkan untuk melakukan identifikasi
maupun pengecekan. Pengecekan pada Testing &
Commissioning yaitu pengecekan pada visual check,
deskripsi kerja sistem dengan mengacu pada tabel
spesifikasi alat, nameplate motor dan deskripsi kerja
sistem yang telah dibuat pada perencanaan awal. Dari
pengecekan visual check semua peralatan yang
terpasang pada sistem telah sesuai dengan daftar
spesifikasi alat. Dari pengetesan sistem operasi, sistem
ini telah bekerja sesuai dengan deskripsi kerja dan
tegangan pada motor telah bekerja sesuai dengan
nameplate pada motor yaitu pada tegangan 380V untuk
motor pompa 3 Fasa dan 220V untuk motor pompa 1
Fasa pada perencanaan awal .
5. Daftar Acuan
[1] Ervianto, I.W. (2005). Manajemen Proyek
Konstruksi Edisi Revisi. Yogyakarta.
[2] Agus Rusyana Hoetman, 2017, ‘Teknologi
Rekayasa & Rancang Bangun Yang Terintegrasi’,
JURNAL TEKNIK MESIN - ITI, Vol. 1, No. 1.
[3] Jamison, J.E. 2003. Flowsheet Symbols and P&I
Diagrams.
[4] Iverson, A. Ian, Verhappen. dkk. 2009. American
National Standard: Instrumentation Symbols and
Identification. North Carolina: USA.
[5] Simmons, H.C. and Maguire, D.E., 2004. Manual of Engineering Drawing (2nd ed). Oxford: Elsevier Newnes.
6. Ucapan Terima Kasih
Terimakasih kami ucapkan kepada Politeknik Negeri
Jakarta dan P3M yang telah mendukung pembuatan TA
kami dalam bentuk materi. Dana tersebut sangat
membantu dalam pembuatan TA kami sehingga alat
kami dapat dikerjakan dan berjalan secara lancar.