Integrasi Field Instrument Device dengan DCS untuk Pengendalian Level dan Flow pada Boiler Drum Simulator

Authors

  • Ahmad Zakky Zuhudi Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia
  • Muhammad Ghozi Al Ghifari Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia
  • Nurpadmi Nurpadmi Pusat Pengembangan Sumber Daya Manusia Minyak dan Gas Bumi, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.37525/sp/2026-2/2490

Keywords:

DCS, Field Instrument Device, Integrasi, Tuning PID, Ziegler – Nichols

Abstract

Penelitian ini membahas tentang integrasi perangkat field instrument dengan sistem Distributed Control System (DCS) serta simulasi tuning PID untuk pengendalian variabel proses level dan flow pada Tank 11 yang merupakan bagian dari simulator Boiler Drum Heat Exchanger. Tujuan utama dari integrasi ini adalah untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan pengendalian proses melalui pemantauan dan pengendalian otomatis yang terpusat. Perangkat lapangan seperti transmitter level, transmitter flow, dan control valve dihubungkan dengan DCS untuk memungkinkan pengumpulan data secara real-time serta pelaksanaan kontrol berbasis logika. Tuning PID menjadi bagian penting dalam menentukan kualitas respons level dan flow terhadap perubahan set point maupun gangguan proses. Nilai parameter PID yang belum sesuai dapat menyebabkan respons proses menjadi lambat, overshoot, osilasi, atau waktu pencapaian kondisi tunak/Steady state yang lama. Penerapan tuning dengan metode Ziegler–Nichols pada penelitian ini tidak hanya berfungsi sebagai pengaturan parameter kontrol, tetapi juga sebagai upaya untuk meningkatkan performa pengendalian dan memberikan dasar pembanding terhadap nilai tuning default. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi yang tepat antara field instrument dan DCS mampu menjaga kestabilan level dan flow sesuai dengan parameter yang diinginkan, serta mempermudah troubleshooting dan pemeliharaan sistem. Temuan hasil tuning PID dapat menyesuaikan parameter kontrol dengan karakteristik dinamik masing-masing loop sehingga sistem dapat mencapai set point dengan respons yang lebih cepat dan stabil. Implementasi ini juga memberikan gambaran nyata penerapan teknologi kontrol industri dalam skenario simulasi yang menyerupai kondisi di lapangan.

References

Ar-Ridho, M., & Irawan, D. (2018). Tuning PID steam drum level controller pada Boiler 52-B-101A di PT Pertamina (Persero) RU VI Balongan berbasis algoritma Firefly. E Link: Jurnal Teknik Elektro dan Informatika, 13(2), 43–48. https://doi.org/10.30587/e-link.v13i2.659

Brenner, A., Hirsch, T., Röger, M., & Pitz Paal, R. (2021). State of the art measurement instrumentation and most recent measurement techniques for parabolic trough collector fields. Energies, 14(21), Article 7166. https://doi.org/10.3390/en14217166

Derugo, D., & Szabat, K. (2015). Adaptive neuro-fuzzy PID controller for nonlinear drive system. COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, 34(1), 109–122. https://doi.org/10.1108/COMPEL-10-2014-0257

Fang, Z., Li, Y., & Zhao, H. (2023). Design of Field Bus Control System for Mining. Applied Sciences, 13(4), 2398. https://www.mdpi.com/2076-3417/13/4/2398

Gardner, A. T., Blakeslee, P. J., & Pohlman, J. W. (2009). A differential pressure instrument with wireless telemetry for in situ measurement of fluid flow across sediment–water boundaries. Sensors, 9(7), 5483–5497. https://doi.org/10.3390/s90705483

Geng, L., & Li, W. (2016). Some thoughts and practice on performance improvement in Distributed Control System based on fieldbus and Ethernet. Advances in Mechanical Engineering, 8(9), 1–10. https://doi.org/10.1177/1687814016667434

Irmawan, I., & Prasetiyo, A. D. (2020). Adaptive control of neuro fuzzy PID for fixed wing UAV flight stability. Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JNTETI), 9(1), 71–78. https://doi.org/10.22146/jnteti.v9i1.142

Putra, A. B., et al. (2023). Design of Instrumentation and Control System Integration for DECY-13 Cyclotrons Commissioning. Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi. https://journal.ugm.ac.id/jntet/article/view/81122

Rakhman, E., & Feriyonika, F. (2018). Distributed Control System applied in temperature control by coordinating multi-loop controllers. TELKOMNIKA (Telecommunication Computing Electronics and Control), 16(3), 1331–1338. https://doi.org/10.12928/telkomnika.v16i3.8451

Rifa’i, M., Aripriharta, A., & Edo, D. (2021). Analisis metode PID pada mini plant pasteurisasi susu berbasis sistem DCS. Jurnal Inovasi Teknologi dan Edukasi Teknik, 1(1), 747–757. https://doi.org/10.17977/um068v1i102021p747-757

Wang, J., Li, Y., & Zhao, Z. (2021). Flow rate measurement of production profile logging using thermal method. Water, 13(11), 1453. https://doi.org/10.3390/w13111453

Wang, J., Zhao, Z., Li, Y., & Cheng, X. (2018). An optimal fuzzy PID controller design based on conventional PID control and nonlinear factors. Applied Sciences, 9(6), 1224. https://doi.org/10.3390/app9061224

Wang, S., Liu, Y., Zhang, Y., & Chen, B. (2020). Field device integration in DCS engineering using a device model. IEEE Transactions on Industrial Informatics. https://ieeexplore.ieee.org/document/9040215

Wijaya, E. A. (2021). Perancangan sistem kontrol level air steam drum pada boiler PLTU menggunakan Neuro PID [Skripsi, Politeknik Negeri Semarang]. Repository Universitas Brawijaya. http://repository.ub.ac.id/id/eprint/184506

Zhou, M., Li, T., & Zhang, H. (2023). Application of Fieldbus Technology to Enable Enhanced Actuator Control of Automated Inspection for Offshore Structures. Processes, 11(3). https://doi.org/10.3390/pr11030512

Published

09/30/2026