Petroleum Engineering – Life Cycle Exploration and Production -part 1

Petroleum Engineering atau biasa kita sebut sebagai teknik perminyakan adalah sebuah disiplin ilmu teknik yang memiliki fokus terhadap aktifitas yang berhubungan dengan produksi hidrokarbon, baik itu berupa minyak bumi maupun gas alam. Dengan demikian, teknik perminyakan erat kaitannya dengan segmen industri oil and gas terutama pada bagian exploration and production, atau biasa disingkat “E&P”, yang juga bisa disebut sebagai industri migas “upstream”. Untuk lebih jelas apa saja yang dipelajari dalam teknik perminyakan, berikut adalah kurikulum 2013-2018 program studi teknik perminyakan Institut Teknologi Bandung (ITB).

Silahkan klik tautan berikut atau download melalui tautan berikut

Peran utama industri migas “upstream” adalah untuk mencari dan mengekstrak hidrokarbon sehingga bisa disalurkan ke dalam sebuah refinery plant. Untuk lebih jelasnya, mari kita lihat siklus operasi exploration and production melalui figur dibawah ini

Life Cycle Exploration and Production (MOOC IFP Oil and Gas)

Diatas adalah gambar sebuah life cycle industri migas “upstream”. Kita bisa melihat beberapa spesialisasi dari teknik perminyakan yang turut berperan dalam kegiatan “E&P” ini, mulai dari geologist, geophysicists, drillers, reservoir engineer dan juga production engineer. Selain itu, masih banyak lagi jenis disiplin ilmu lain yang juga berperan namun tidak disebutkan dalam gambar tersebut meliputi disiplin sosial seperti ekonomi, managemen dan disiplin teknik lain seperti facility engineer, operation engineer, safety dan masih banyak lagi.

Dalam kegiatan “E&P”, ada tiga fase yang harus dilalui, yakni 

1. fase eksplorasi, 

2. fase pengembangan, dan

3. fase produksi. 

Fase Eksplorasi

Kegiatan "E&P"

Fase eksplorasi dimulai dengan study yang dilakukan oleh para geologist dan juga geophysicist terhadap konsep geological awal sebuah wilayah untuk menemukan zona yang memiliki potensi. Jika zona yang diteliti menarik, maka area tersebut akan menjadi wilayah kerja atau disebut sebagai “work area”. Work Area adalah wilayah dimana kegiatan bisnis upstream dilakukan yang disetujui oleh Kementrian ESDM melalui konsultasi dengan SKK Migas dan juga otoritas pemerintahan setempat, dan juga kemudian Kontraktor Kontrak Kerja Sama (KKKS). KKKS merupakan pihak yang memiliki kontrak kerja sama dengan Pemerintah RI untuk melakukan kegiatan eksplorasi, eksploitasi minyak dan gas bumi di Indonesia. Kita lebih sering mendengar wilayah kerja dengan sebutan Block, misalkan Cepu Block, Block-A, dan lain sebagainya. Wilayah kerja ini dapat ditawarkan melalui penawaran langsung atau dengan melalui tender. 

Selain itu, wilayah kerja yang sudah ada bisa didapatkan dengan cara membeli sebagian atau seluruh Hak Pengelolaan dari Kontraktor lain. Untuk daerah yang tidak direncanakan untuk ditenderkan atau tidak sedang ditenderkan oleh Ditjen Migas, maka disebut sebagai Open Area. Pertamina sebagai BUMN memiliki keistimewaan untuk dapat langsung meminta daerah Open Area dimana saja di seluruh Indonesia.

Untuk bisa mengikuti tender, maka para peserta lelang harus melengkapi beberapa persyaratan dokumen dan juga menyiapkan program kerja beserta budjetnya untuk jangka waktu selama enam tahun eksplorasi. Jangka waktu eksplorasi ini dapat diperjangkan hingga satu kali periode lagi paling lama selama empat tahun. Kontraktor KKS bertanggung jawab secara penuh terhadap kebutuhan finansial dan bersedia menanggung resiko penuh jika eksplorasi tidak berhasil. Oleh karena itu, biasanya Kontraktor KKS merupakan sebuah usaha patungan (Joint Venture) atau bisa disebut “Consortium” yang menunjuk salah satu anggotanya sebagai operator Blok Migas. Hal ini tentu saja untuk menghindari kerugian yang besar jika wilayah kerja yang diteliti ternyata tidak menguntungkan dari segi finansial.

Nah, jika tender telah dimenangkan, maka Kontraktor KKS akan mendapatkan kontrak kerja sama untuk kegiatan “E&P” paling lama 30 (tiga puluh) tahun dan selanjutnya dapat mengajukan perpanjangan lagi paling lama 20 (dua puluh) tahun. Enam tahun sebagai waktu eksplorasi ini akan digunakan sebagai waktu untuk untuk delineation/appraisal sebuah wilayah kerja. Secara kasarnya untuk mengetahui seberapa besar jumlah kandungan Migas dalam wilayah kerja tersebut. Jika penemuan Migas secara komersil dalam periode eksplorasi ini ditemukan, maka phase akan naik menjadi development. Sebaliknya, jika tidak ditemukan cadangan minyak yang bernilai komersil, maka Kontrak kerja sama akan dihentikan dan setelah periode kontrak berakhir, maka wilayah kerja dikembalikan ke Ditjen Migas.

Biaya eksplorasi satu sumur

Pada daerah yang kurang tereksploitasi sebelumnya, tingkat kesuksesannya berkisar antara 10-20%. Untuk satu sumur sendiri, biaya yang harus dikeluarkan untuk pengeboran hingga 200 Miliar (Detik.com). Untuk sumur yang berada pada laut dalam, biayanya bisa membengkak hingga 1 trilyun untuk satu sumur. Mau tidak mau, pengeboran harus dilakukan karena pengeboran hanya satu-satunya cara untuk membuktikan keberadaan migas di perut bumi. Maka dari itu, industri migas ini termasuk industri yang memiliki resiko tinggi. 

Hanya perusahaan yang memiliki modal cukup kuat bisa masuk ke dalam industri ini, yang kebanyakan masih didominasi oleh perusahaan multinasional. Termasuk didalamnya kita kenal dengan julukan “seven sisters”. Sumur yang dibor pada waktu kegiatan eksplorasi ini disebut sebagai appraisal well yang fungsinya adalah untuk meningkatkan deskripsi wilayah kerja melalui proses akusisi data.

Setelah ditemukan sumber minyak yang bernilai komersial, maka akan dilakukan feasibility study atau studi kelayakan dan juga investment decision (keputusan investasi). Fungsi dari kedua hal tersebut untuk mengevaluasi berbagai sisi dari pengembangan lapangan gas beserta struktur pembiayaan dan strategi perusahaan. Bisa jadi, akan ada perubahan bagian hak kelola dan sebagainya. Jika dua hal ini benilai positif, maka akan berlanjut dengan disusunnya FEED atau Front End Engineering Design. Hasil dari FFED inilah yang akan dijadikan sebagai dasar penyusunan Final Investment Decision (FID).

Bersambung ...

Plant Operation - Complex Loop Incinerator

Incinerator biasa kita temui pada downstream Sulfur Recovery Unit (SRU) yang fungsinya adalah untuk membakar off-gas yang masih mengandung H2S dan komponen sulfur lainnya dari berbagai sumber sehingga didapatkan gas buang dengan spesifikasi sesuai dengan yang dijinkan oleh regulasi yang ditetapkan oleh pemerintah.

Mari kita lihat skematik incinerator dibawah ini :

Incinerator Loop

Tujuan desain incinerator adalah untuk mendapatkan konversi maksimum dari H2S dan 

komponen sulfur lainnya menjadi senyawa SO2 dengan jumlah konsumsi fuel gas seminimum mungkin. Selain itu, diharapkan pembakaran juga menghasilkan NOx pada flue gas yang serendah mungkin, yang bisa diraih dengan kombinasi yang tepat antara suplai primary air dan juga staged air. 

Sebagaimana kita tahu, dalam sebuah pembakaran, jika O2 >> fuel, maka akan menghasilkan NOx. Sebaliknya, jika fuel >> O2, maka pembakaran akan menghasilkan soot atau jelaga.

Berdasarkan uraian diatas, maka kontrol loop untuk incinerator dibagi menjadi tiga bagian : 

1. Kontrol terhadap Stokiometri

Fungsi dari kontrol sistem ini adalah untuk mengatur jumlah primary air pada kondisi spesifik rasio udara di banding fuel gas yakni 80% dari stokiometri (air-deficient) dan untuk meyakinkan bahwa peristiwa pembakaran terjadi pada kondisi super-stokiometrik melalui suplai dari staged air. Secara desain, nilai dari stokiometri udara total adalah 149%.

Untuk meminimalisir emisi NOx, burner membutuhkan suplai primary air sebesar 80% dari stokiometri reaksi pada zona pembakaran. Lebih rendah dari itu (<70%), maka akan dapat menyebabkan sooting (terbentuknya jelaga dari fuel gas yang tidak terbakar) atau pada kasus terburuk, bisa memadamkan api. Oleh karena itu, sangatlah penting untuk menjaga suplai dari primary air pada kondisi sub-stokiometrinya. Sedangkan, untuk suplai staged air harus dijaga sedemikian hingga jumlah O2 yang terdapat pada flue gas memiliki excess sebanyak 2.0% vol. Hal ini bertujuan untuk meyakinkan agar supaya semua fuel gas terbakar dan semua komponen sulfur terkonversi menjadi SO2. Untuk tujuan tersebut, maka sistem kontrol untuk suplai primary air dan staged air akan disediakan melalui dua factor stokiometri yang tetap : HIC-609 dan HIC-610, yang mengatur masing-masing laju udara sesuai dengan stokiometrinya.

2.Kontrol terhadap Konten O2 pada flue gas

Fungsi dari kontrol ini adalah untuk menjaga kondisi O2 dalam keadaan berlebih untuk mencegah pembakaran tidak sempurna, sehingga bisa mengakibatkan meningkatnya emisi H2S. Lebih jauh lagi, kebanyakan O2 juga harus dihindari karena akibatnya dibutuhkan lebih banyak fuel gas untuk dapat menjaga suhu luaran.

Konten O2 pada flue gas dikontrol dengan cara mengatur laju staged air ke dalam incinerator. Pengaturan laju staged air sendiri oleh FV-601 diperoleh dari output analyzer O2 AIC-601. Hal ini bisa dilihat dari blok FY-601B yang menghitung kebutuhan teoritis dari staged air dan nilai yang didapat harus dikoreksi dalam blok FY-611 berdasarkan output yang didapatkan oleh analyzer O2.

3. Kontrol terhadap Suhu Incinerator

Fungsi dari kontrol ini adalah untuk mencegah trip dikarenakan suhu tinggi ataupun rendah pada incinerator. Sebagaimana kita tahu, reaksi pembakaran H2S harus dilakukan pada suhu yang tinggi. Maka, adanya suhu yang terlalu rendah, akan menyebabkan reaksi oksidasi H2S menjadi tidak sempurna, yang turut menyebabkan naiknya emisi H2S.

Normalnya, suhu pada incinerator dikontrol oleh TIC-601. Ia akan memberikan input ke blok TY-601A dan TY-601B dengan menggunakan fungsi split-range.

Split-Range Control

Sesuai dengan skema diatas, jika output TC-601 0-20%, maka blok fungsi yang berjalan adalah TY-601A yang mengatur set point untuk controller fuel gas. Selanjutnya, FY-606 – pressure/temperature compensation fuel gas, akan memberikan nilai actual jumlah fuel gas yang terkonsumsi. Nilai ini akan digunakan untuk mengkalkulasi primary air flow dan secara simultan staged air flow melalui hubungan stokiometri yang diinput melalui blok HIC-601, total air stoichuometry. Total air flow demand teoritis, FY-609B dikurangi oleh FY-609A – primary air demand teoritis, maka akan kita dapatkan staged air demand teoritis, FY-601B.

Berdasarkan skematik diatas, jika misalkan control valve fuel gas sudah berada pada kondisi stop bukaan minimum dan suhu masih terlalu tinggi. Hal ini menyebabkan kita tidak bisa mengontrol control valve fuel gas karena blok yang berjalan adalah TY-601B.  Apabila hal ini terjadi, TIC-601 akan menaikkan set-point dari air flow controller FIC-604 menggunakan rasio controller TY-601B sehingga selector UY-601 akan memilih controller tersebut dan meng-override perhitungan kebutuhan staged air dari FY-611.

START-UP

Pada saat awal sebelum ignition, controller FIC-601, FIC-604 dan juga FC-605 akan berada pada posisi MANUAL. Hal ini menandakan bahwa semua output berada pada posisi start-up flow. Meskipun berada pada kondisi terbuka, namun fuel gas tidak akan masuk ke dalam incinerator. Hal ini dikarenakan jalur fuel gas memiliki safety valve (on/off valve) yang akan terbuka pada saat ignition berlangsung. TIC-601 berada pada posisi MANUAL dengan nilai output inisial yang tergantung dari implementasi actual kontrol split range yang diatur oleh operator. AIC-601 berada pada posisi MANUAL dengan output 50%.

Start-up dari burner terjadi secara otomatis secara sekuensial. Satu menit setelah tercapai api yang stabil, maka operator bisa mengubah mode, set-point dan output dari FIC-601, FIC-604, FC-605, TIC-601 dan AIC-601. Untuk mengubah control loop menjadi posisi operasi normal, maka operator bisa melakukan beberapa hal sesuai dengan urutan yang dijelaskan dibawah:

FI-601 (primary air) dirubah menjadi CASCADE

FIC-604 (staged air) dirubah menjadi CASCADE

TIC-601 (suhu incinerator) dirubah menjadi AUTO

FC-605 (fuel gas) dirubah menjadi CASCADE

Ketika incinerator sudah dalam kondisi operasi, maka start-up dari SRU main burner bisa dilanjutkan dengan intake gas asam.

Masuk dan Berkenalan dengan Industri Oil and Gas

Industri Oil and Gas adalah sebuah Industri yang strategis dan berpengaruh terhadap kedaulatan suatu negara. Bagaimana tidak, Oil and Gas merupakan salah satu sumber energi yang tergolong murah dan praktis untuk digunakan. Oil and Gas mudah untuk dipindahkan, disimpan dan digunakan dibandingkan sumber energi lain. 

Mari kita lihat komposisi trend penggunaan oil and gas dalam grafik berikut :

Global Energy Mix

Kita bisa melihat pada grafik tersebut, seiring tahun berjalan, penggunaan oil and gas semakin membesar dan mengalahkan penggunaan biomass dan juga batu-bara. Dari sini kita bisa melihat arti penting industri oil and gas ini.

Dalam bidang apa saja sumber energi oil and gas ini digunakan? 

1. Sektor transportasi 

Hampir secara keseluruhan sangat bergantung dari minyak. Bayangkan, tanpa adanya minyak, arus pergerakan manusia dari satu tempat ke tempat lain akan sangat sulit. Hampir seluruh kendaraan masih mengandalkan minyak sebagai sumber bahan bakar. Bahkan, Mantan Wakil Menteri Energi Sumber Daya Mineral Susilo Siswoutomo pada 2013 sempat berkata, jika Indonesia menghadapi perang, negara kepulauan ini hanya bisa bertahan tiga hari. 

"TNI enggak punya ketahanan energi. Pesawat ada, kapal ada, tapi (tangkinya) tidak bisa diisi dengan air," ujarnya. Sumber : Tirto

2. Sektor kelistrikan. 

Tambahan 35.000 MW pada 2019 seperti tersaji pada tabel disamping masih mengandalkan 36.2% dari bahan bakar gas. Data tersebut diambil dari Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) 2016-2025.

Tanpa adanya listrik, manusia akan sulit beraktivitas. Bisa dikatakan listrik adalah kebutuhan masyarakat modern. Alat-alat rumah tangga banyak menggunakan sumber energi listrik supaya bisa beroperasi. Industri pun membutuhkan listrik untuk bisa menjalankan mesin-mesin. 

Selain dua sektor diatas, masih banyak lagi yang membutuhkan oil and gas tidak sebagai sumber energi, namun sebagai bahan baku. Misalkan industri pupuk, membutuhkan gas sebagai bahan baku pupuk urea, industri petrokimia sebagai bahan baku plastik. Kita juga harus ingat industri lain misalnya peleburan (smelting) yang membutuhkan sumber energi yang tidak sedikit yang juga bisa mengambil sumbernya dari gas.

Kita bisa mengambil kesimpulan dari uraian diatas bahwa industri oil and gas ini merupakan industri yang menguasai hajat hidup orang banyak. Ini berarti keberlangsungan aktivitas sebuah negara ditentukan oleh industri ini selain memang terlepas negara bisa memungut pajak yang besar dari industri ini. Bayangkan saja seumpama jika terjadi kelangkaan BBM atau ada kenaikan harga BBM. Seperti efek berantai, kenaikan harga BBM bisa membuat harga bahan-bahan kebutuhan lain menjadi naik. Maka dari itu, segala sektor strategis di-manage oleh pemerintah guna memenuhi kebutuhan rakyat sebesar-besarnya. Indonesia lewat Pertamina sebagai aktor yang berperan untuk menjalankan bisnis di bidang energi ini demi kesejahteraan bangsa.

Bisnis Oil and Gas bisa dikatakan sebuah bisnis yang sangat penting. Hal ini juga berdampak pada gaji dan fasilitas yang diterima oleh para karyawannya. Berdasarkan berita yang dimuat dalam https://life.idntimes.com/ , yang terbit 15 Agustus 2017, perusahaan yang menggaji tinggi untuk para fresh graduate masih didominasi oleh perusahaan yang bergerak dalam bidang oil and gas. Jadi, jangan heran banyak orang yang ingin masuk ke dalam industri oil and gas. Ini membuat persaingan untuk masuk ke dalam industri ini menjadi sangat tinggi dan sulit.

Banyak lembaga-lembaga yang menawarkan kursus-kursus untuk mempelajari industri oil and gas dengan biaya yang tidak sedikit. Melalui hal ini, ada sebuah hal yang ingin saya bagi untuk belajar oil and gas pada para pembaca, selain blog saya tentunya, yang mengupas mengenai usaha oil and gas ini dari hulu ke hilir secara gratis dan mendapatkan sertifikat. Diharapkan lewat hal tersebut, kita jadi memahami industri oil and gas sehingga mampu menambah daya saing untuk bisa masuk ke dalam industri ini.

Salah satu platform yang bisa kita gunakan untuk belajar mengenai dunia Oil and Gas adalah MOOC. Apakah MOOC ini? MOOC adalah singkatan dari massive open online course. Bisa dikatakan sebagai sebuah platform kursus online dengan jumlah partisipan yang tidak dibatasi dan memiliki akses terbatas melalui WEB. MOOC biasanya dibuat oleh sebuah institusi pendidikan karena diakhir kursus biasanya akan diberikan sertifikat kepada para peserta yang lolos dengan kriteria yang telah ditentukan. Misalnya, telah mengikuti seluruh program kursus atau bisa jadi telah mencapai angka tertentu yang telah dipersyarakatkan melalui rangkaian test yang diberikan.

Plant Operation - Complex Loop AGRU Regenerator

Pembahasan mengenai mode operasi dan fitur pada tulisan sebelumnya akan dapat membantu kita dalam memahami apa yang akan kita pelajari kali ini. 

Silahkan download instrumentation symbol melalui dropbox saya di link berikut supaya familiar dengan closed loop yang akan kita bahas pada tulisan ini.

Download Instrumentation Symbol

Mari kita lihat salah satu closed loop sistem kontrol pada AGRU Regenerator Unit pada skema gambar dibawah

AGRU Closed Loop

Pada skema gambar diatas, bisa kita lihat bahwa duty reboiler yang direpresentasikan oleh FIC-411 yakni pengaturan jumlah steam yang masuk ke reboiler, ditentukan berdasarkan rate lean solvent atau reflux. Hal ini bisa kita lihat pada FY-423B, yang berfungsi sebagai selector untuk memilih input diantara dua parameter tersebut. FY-423B akan memilih nilai terbesar antara rate lean solvent atau reflux yang ditunjukkan dengan tanda “>”.

Pertanyaannya adalah mengapa dua parameter tersebut dijadikan sebagai input SET POINT untuk mengontrol duty reboiler?

1. Rate Reflux,

Sebagaimana telah kita pelajari sebelumnya bahwa reflux dihasilkan dari beban reboiler. Hal ini bisa kita ketahui dari perbandingan antara duty condenser dengan reboiler yang tidak terpaut jauh. Dengan kata lain, semakin besar duty reboiler maka akan semakin besar pula duty condenser. Di sisi lain, kita membutuhkan aliran reflux untuk memberikan pendinginan yang cukup pada uap yang naik menuju condenser untuk mencegah fraksi berat terbawa menuju ke reflux drum. 

Untuk mengatur jumlah aliran reflux, pada skema diatas ada dua kontrol yang berperan, yakni FIC-423A dan FIC-423B. Normalnya, FIC-423B adalah controller yang berperan untuk menentukan jumlah aliran reflux berdasarkan level dari reflux drum. Jika nilai FIC-423B terlalu kecil, maka fungsi kontrol akan diambil alih oleh FIC-423A. FIC-423A berfungsi sebagai batasan untuk mengontrol minimum rate reflux yang dibutuhkan oleh regenerator. Nilai SET POINT FIC-423A ini ditentukan oleh Vendor. Jika sudah dikontrol oleh FIC-423A, maka akan secara otomatis jika output FT-423 terlalu kecil karena level refluks drum rendah, FIC-423A akan memberikan SET POINT FIC-411 untuk membuka lebih banyak, sehingga duty reboiler bertambah dan level reflux drum terjaga.

2. Rate lean solvent,

Secara tidak langsung, rate lean solvent yang keluar dari regenerator dijadikan sebagai controlled variable untuk mengatur jumlah steam yang masuk reboiler. Hal ini bisa dilakukan jika rate lean solvent yang keluar dari regenerator memiliki nilai yang sama dengan rate rich solvent yang masuk ke dalam regenerator. Mari kita asumsikan demikian.

Untuk tiap rich solvent yang masuk ke dalam regenerator dibutuhkan sejumlah energi panas untuk melepaskan gas H2S sehingga kita bisa mendapatkan lean solvent. Energi panas tersebut tentu saja berasal dari steam supply ke reboiler. Maka dari itu, untuk mendapatkan nominal steam yang dibutuhkan, pada skema diatas, kita mendapati HIC-411, yakni rasio antara rate steam dengan rich solvent. Dengan menggunakan blok fungsi perkalian, FY-401, untuk mengkalikan rate solvent flow dengan HIC-411, maka kita akan mendapatkan hubungan rate solvent dengan kebutuhan steam. Untuk diketahui bahwa nilai HIC-411 adalah berdasarkan dari hasil tuning. Normalnya nilai untuk blok fungsi tersebut adalah 0.103 kg steam/kg solvent. Untuk mencegah perubahan yang signifikan yang bisa menyebabkan proses menjadi tidak seimbang, maka nilai tersebut dibatasi antara 0.080 - 0.120 kg steam/kg solvent. Kita tidak akan bisa menginput nilai diluar dari range tersebut.

Berdasarkan hal tersebut diatas, maka kita bisa menyimpulkan bahwa mode operasi menggunakan rate refluks terjadi ketika kondisi operasi minimum, sedangkan mode kontrol dengan menggunakan rate solvent terjadi ketika kondisi operasi maksimum. Inilah yang disebut sebagai fungsi split yang nanti akan juga kita bahas pada complex loop Incinerator pada tulisan selanjutnya.

START-UP

Sebelum start-up, komunikasi yang baik harus dibangun dengan operator yang bekerja pada kolom absorpsi. Hal ini dikarenakan operasi gas sweetening harus menggunakan dua kolom tersebut secara bersama-sama.

Diasumsikan solvent telah tersirkulasi dengan baik diantara dua kolom tersebut dan regenerator telah dipanaskan secara MANUAL. Diasumsikan posisi beberapa controller sebagaimana berikut:

FIC-411 pada posisi MANUAL

FIC-423B pada posisi CASCADE

FIC-423A pada posisi MANUAL

LIC-421 pada posisi AUTO

TIC-421 pada posisi AUTO

FIC-302 pada posisi AUTO

Maka operator bisa merubah,

FIC-411 menjadi CASCADE

FIC-423A menjadi AUTO

Plant Operation, part-5 Last

4. Output INITIALIZATION (INIT)

Dalam prakteknya, ketka sebuah loop CASCADE terpecah disebabkan karena slave controller dirubah menjadi MAN atau AUTO, dalam hal ini menyebabkan operator dapat mengubah OP dari master controller atau SP dari slave, maka perubahan yang dilakukan oleh operator tidak akan mengubah nilai OP yang dimiliki oleh master jika fitur INITIALIZATION tidak diaktifkan.

Sebaliknya, jika fungsi INIT diaktifkan, maka ia akan memaksa nilai OP master untuk mengikuti nilai SP dari slave. Hal ini tentu saja penting ketika kita menempatkan kembali slave controller ke dalam mode CAS. Hal ini akan menghindari terjadinya “bump” ketika peralihan mode slave controller menjadi CAS kembali.  Fitur ini mirip dengan Set Point Tracking. Hal yang membedakan adalah fitur ini melibatkan dua controller yang saling berhubungan. 

Gambar skema fitur tersebut bisa dilihat dibawah

Fitur Output Initializarion

Dalam mode AUTO, kita telah mengetahui bahwa internal controller akan melakukan penghitungan algoritma sehingga didapatkan nilai OP yang akan ditransfer ke dalam final control element, yakni control valve. Algoritma dalam sebuah controller didasarkan pada formula PID (Proportional, Integral, Derivative) yang nilainya bisa dimasukkan secara direct melalui HMI.

Adapun setting awal controller secara default diisikan oleh supplier.

Berikut adalah contoh setting algoritma controller untuk sistem yang dimiliki oleh YOKOGAWA.

Default Controller PID Pabrikan YOKOGAWA

Tuning PID akan dilakukan ketika plant sudah beroperasi sesuai dengan respon yang diharapkan dalam menghadapi instabilitas proses. Hal ini dilakukan oleh process control engineer.

Mengenai controller, di dalam sebuah control room, ia terletak dalam sebuah cabinet yang dinamakan PCS/DCS System Cabinet. Di dalam system cabinet tersebut, terdapat I/O module yang merupakan signal processing unit, yakni bertugas untuk mengubah dan mengirim sinyal I/O baik analog maupun digital secara bolak-balik antara controller dan final control element di lapangan. Selain I/O module, controller juga terhubung dengan HMI/HIS melalui kabel ethernet process control network sehingga operator dapat melihat dan mengontrol proses yang terjadi di lapangan secara remote melalui monitor.

Berikut adalah penampakan controller yang terdapat di dalam system cabinet 

Controller

Pada sebelah kiri adalah controller yang dipakai oleh Honeywell yakni Controller C300. Untuk sebelah kanan, biasa dipakai Yokogawa dan mereka menyebutnya dengan istilah Field Control Station (FCS).

Controller tersebut di program menggunakan bahasa function block pemrograman sesuai template standard block masing-masing pabrikan. Function block tersebut diisi dengan parameter konfigurasi tertentu sehingga dapat mendefinisikan bagaimana sebuah closed loop beroperasi untuk memproses perintah dan mampu menghasilkan output yang disalurkan baik ke lapangan maupun HMI, seperti misalnya alarm, algoritma, permissive, dsb.

Pada bagian selanjutnya, kita akan mempelajari closed loop kompleks yang dipakai dalam industri minyak dan gas