TEKNIKA
Volume 8 Nomor 2 Oktober 2023 pp 47 Ae 57 DOI: https://doi.
org/10.
52561/teknika.
Url: https://jurnal.
id/index.
php/jte/article/view/273 E-ISSN : 2337-3148
P-ISSN : 1693-6329
SISTEM KENDALI JUMLAH CYCLE PADA MESIN COOLING
BED DALAM PROSES PENDINGINAN PRODUK BAJA
PROFIL (SECTION MILL)
Fadel Montoya1*.
Irwanto1.
Okta Hanggar Dwi Prastyo2 Pendidikan Vokasional Teknik Elektro.
Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
Serang.
Indonesia Teknik Industri.
Universitas Serang Raya.
Serang.
Indonesia *Email: 2283210022@untirta.
ABSTRAK
Cooling bed dalam produksi baja lembaran merupakan salah satu komponen terpenting dalam proses pembuatan baja lembaran .
ection rolling mil.
Fungsinya untuk mendinginkan dan mengatur suhu baja lembaran yang baru saja mengalami proses penggulungan atau pembentukan di rolling mill.
Pada proses pengerolan ini, baja panas digulung atau dipadatkan dalam serangkaian gulungan untuk mendapatkan profil atau bentuk yang diinginkan.
Penelitian ini dijelaskan tentang sistem kendali pada mesin cooling bed dengan menggunakan Human Machine Interface (HMI) dan control desk.
Cooling bed memanfaatkan sistem kendali loop tertutup dengan pengendalian berdasarkan jumlah cycle, dimana cycle yang digunakan sebanyak 4 cycle.
Pada pengujian mesin cooling bed ini yang berdasarkan produk baja profil memiliki perbedaan jarak dan juga jumlah maksimal cycle.
Proses cycle pada mesin cooling bed ini bertujuan untuk memindahkan baja profil dalam proses pendinginan secara bertahap agar bisa diteruskan menuju mesin pelurus baja .
traightening machin.
Untuk merubah jumlah cycle pada mesin cooling bed ini dapat diatur melalui counter pada control desk dan juga bisa melalui layar monitor HMI.
Penelitian yang dilaksanakan kali ini dapat mengetahui dan menganalisis perbedaan antara jarak cycle mesin cooling bed yang disebabkan oleh perbedaan produk dan ukuran baja profil yang dibuat, jadi setiap masing-masing produk memiliki standar ukurannya sendiri yang dimana standar ukuran tersebut dapat mempengaruhi jumlah cycle pada mesin cooling bed.
Pada saat jumlah counter 4 cycle maka produk baja L 150 mm x150 mm x 10 mm bergerak sejauh 50 cm, produk baja H 150 mm x150 mm x 7mm bergerak sejauh 50 cm, produk baja WF 250 mm x125 mm x 6 mm bergerak sejauh 60 cm, produk baja U 250 mm x 125 mm x 6mm bergerak sejauh 55 cm, dan produk baja WF 300 mm x 150 x 6,5 mm bergerak sejauh 65 cm.
Kata kunci: sistem kendali.
cooling bed.
Human Machine Interface (HMI) ABSTRACT Cooling bed in flat steel production is one of the most important components in the flat steel making process .
ection rolling mil.
Its function is to cool and regulate the temperature of sheet steel that has just undergone the rolling or forming process in the rolling mill.
In this rolling process, hot steel is rolled or compacted in a series of rolls to obtain the desired profile or shape.
This research describes the control system of the cooling bed machine using Human Machine Interface (HMI) and control desk.
Cooling bed utilizes a closed loop control system with control based on the number of cycles where the cycle used is 4 cycles.
In testing this cooling bed machine based on profiled steel products, there are differences in distance and also the maximum number of The cycle process on this cooling bed machine aims to move the profiled steel in the cooling process gradually so that it can be forwarded to the straightening machine.
To change the number of cycles on this cooling bed machine, it can be set via the counter on the control desk and also via the HMI monitor screen.
When the number of counters is four cycles, the steel product L 150 mm x 150 mm x 10 mm moves a distance of 50 cm, the steel product H 150 mm x 150 mm x 7 mm moves a distance of 50 cm, the steel product WF 250 mm x 125 mm x 6 mm moves a distance of 60 cm, the U steel product 250 mm x 125 mm x 6mm moves 55 cm, and the WF steel product 300 mm x 150 x 6.
5 mm moves 65 cm.
Keywords: control system.
cooling bed.
Human Machine Interface (HMI) JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023
PENDAHULUAN
PT.
Krakatau Baja Konstruksi adalah pabrik yang bergerak di bidang produksi baja, anak perusahaan PT Krakatau Steel, dilengkapi dengan teknologi canggih dalam proses produksinya untuk menjamin kualitas produk, memenuhi kebutuhan pasar dan industri konstruksi segala kelas, jenis dan ukuran yang dibutuhkan .
Proses pemanasan dan pendinginan .
merupakan tahap yang sangat penting dalam industri manufaktur baja.
Ketika baja dipanaskan hingga suhu tinggi untuk mencapai struktur kristal yang diinginkan, pendinginan harus dilakukan dengan cara yang cepat dan terkendali untuk mendapat sifat mekanik dan struktur mikro yang diinginkan.
Salah satu bagian penting dalam proses pendinginan ini adalah cooling bed .
Pada PT Krakatau Baja Konstruksi cooling bed ini digunakan untuk mendinginkan produk baja profil biasanya berupa bloom yang baru saja keluar dari furnace.
Proses pendinginan baja profil di PT.
Krakatau Baja Konstruksi dilakukan dengan metode alami, dimana produk baja dibiarkan dingin secara perlahan diatas mesin cooling bed untuk mencapai suhu dingin yang diinginkan.
Sistem kendali cooling bed ini memakai Human Machine Interface (HMI) dan control desk yang dapat diatur jumlah cycle oleh operator sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan.
Tujuan HMI (Human Machine Interfac.
merupakan untuk meluaskan hubungan antara mesin dan operator dengan menggunakan layar komputer agar sesuai dengan kebutuhan pengguna terhadap sistem informasi yang ditawarkan dan untuk memudahkan pekerjaan langsung.
Sistem kendali adalah proses kendali suatu atau besaran parameter agar berada dalam nilai tertentu atau kisaran harga range tertentu.
Hal ini disebut juga teknologi penyetelan proses kendali suatu sistem yang terdiri atas bermacam-macam susunan komponen yang dipakai untuk mengalirkan aliran energi ke suatu mesin, atau proses untuk memperoleh kinerja yang diinginkan .
Maksud dari sistem kendali adalah untuk menjaga nilai suatu proses agar sama dengan nilai keluaran yang diinginkan, namun tujuan ini seringkali tidak mungkin atau sulit dicapai karena kendala operasi dan kemampuan sistem kendali.
Oleh karena itu, tujuan sebenarnya dari suatu sistem kendali adalah untuk menetapkan nilai suatu variabel proses mendekati value yang diinginkan pada batas yang telah ditentukan .
Penelitian tentang sistem kendali dapat mempermudah pengoperasian, meningkatkan efisiensi dan kualitas kerja sistem, menghilangkan tugas-tugas rutin yang harus dilakukan manusia, dan masih banyak lagi dampak dari berkembangnya kendali otomatis.
Sistem kendali pada dasarnya dipecah jadi dua kelompok, yaitu sistem kendali loop terbuka .
pen loo.
dan loop tertutup .
Salah satu jenis kontrol sistem adalah open loop dan close loop .
Dalam sistem kontrol loop terbuka, output tidak mempengaruhi input .
Stabilitas sistem kontrol loop terbuka bergantung pada kalibrasi karena keluaran tidak mempengaruhi pada masukkan.
Atau dengan kata lain, keluaran tidak bisa dipakai sebagai komparasi umpan balik dengan Akibatnya, sistem kontrol loop terbuka biasanya tidak tahan terhadap gangguan dari luar .
Gambar 1 menunjukkan diagram alir sistem kontrol loop terbuka.
Gambar 1.
Diagram kontrol sistem loop terbuka .
Pada sumber .
Sinyal output memiliki dampak langsung pada prosedur kontrol dalam sistem kontrol loop tertutup.
Karena tindakan umpan balik yang terjadi dapat mengurangi kesalahan sistem, sistem kontrol loop tertutup juga biasanya diketahui sebagai sistem kontrol .
umpan balik.
Hal ini dilihat pada Gambar 2.
JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Gambar 2.
Diagram sistem kontrol loop tertutup .
Sistem kontrol proses merupakan salah satu contoh sistem fisik yang membutuhkan pengukuran, pemantauan dan pengendalian besaran fisik secara efektif dan efisien.
Sistem kontrol proses banyak ditemui di industri, seperti industri kimia, pengolahan minyak dan gas dan lain-lain.
Terdapat 4 proses yang umum dikontrol yaitu level, tekanan, temperatur dan aliran, kontroler utama yang umum digunakan di industri berupa Distributed Control System dan Programmable Logic Controller .
Dalam manufaktur baja, cooling bed (CB) memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kualitas produk dan output keseluruhan dari hot rolling mill, suhu baja harus diturunkan dari 750AC-950AC yang terdapat pada saluran masuk CB, menjadi 100AC200AC saluran keluar .
Dalam pengoperasian cooling bed terdapat mekanisme pengereman.
Mekanisme pengereman ini terdiri dari dua elemen efektor, yaitu elemen efektor pertama yang mengangkat laminasi dari permukaan cooling bed, dan elemen efektor kedua yang menggeser laminasi melintang pada cooling bed, melalui gerakan-gerakan ini, produk yang digulung dipindahkan secara bertahap menuju meja rol .
Baja kemudian dipindahkan ke cooling bed, setelah itu diposisikan, dipangkas, dibundel dan dikemas .
METODE
Tahapan Penelitian Penelitian dilakukan selama satu bulan yakni sejak tanggal 3 Juli 2023 sampai dengan 2 Agustus 2023 di PT.
Krakatau Baja Konstruksi dengan melakukan observasi terhadap alat-alat sistem kendali cooling bed.
Alat yang digunakan adalah counter.
HMI, mesin cooling bed, dan sensor proximity induktif.
Metode penelitian yang digunakan kali ini adalah pendekatan kualitatif dengan metodenya deskriptif.
Teknik penelitian deskriptif melibatkan permintaan kepada seseorang atau sekelompok orang untuk mendeskripsikan kehidupan mereka dan juga meneliti peristiwa dan fenomena yang terjadi dalam kehidupan mereka .
Peneliti kemudian menceritakan materi ini dalam sebuah garis waktu deskriptif.
Berdasarkan hasil observasi yang dilakukan di PT.
Krakatau Baja Konstruksi tepatnya di bagian mesin pendingin baja profil .
ooling be.
Tahapan Teknik pendinginan baja profil dapat dilihat pada Gambar 3.
JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Gambar 3.
Flow chart proses pendinginan baja profil pada mesin cooling bed Pada Gambar 3 dapat dijelaskan bahwa proses pendinginan baja profil memiliki beberapa tahapan dimana proses dimulai dari pemanasan bloom pada furnace.
Bloom yang dipanaskan akan dibentuk menjadi baja profil pada stand 1-5.
Kemudian baja profil tersebut dipindahkan oleh transfer table untuk menuju cooling bed.
Pada roll table cooling bed apabila QC ingin mengambil sampel baja profil maka akan diteruskan menuju mesin hotsaw kemudian akan di ukur baja tersebut apakah sudah sesuai dengan ukuran yang diinginkan atau belum.
Jika QC tidak ingin mengambil sampel baja profil maka baja profil yang masih panas tersebut akan didorong oleh cross transfer untuk di teruskan menuju cooling bed.
Setelah itu cycle cooling bed dapat diaktifkan untuk proses pendinginan baja hingga selesai.
Gambar 4.
Diagram sistem kendali mesin cooling bed JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Pada Gambar 4 menjelaskan sistem kendali pada mesin cooling bed ini menggunakan jenis pengendali loop tertutup .
lose loo.
Dikatakan sistem kendali loop tertutup dikarenakan pada mesin ini menggunakan sensor yakni sensor proximity induktif.
Sehingga sensor yang digunakan ini dapat berhubungan satu sama lain dalam proses produksi menggunakan mesin tersebut.
Pada proses cycle, ketika sensor proximity induktif tidak mendeteksi adanya baja yang bergerak atau jumlah dari cycle bajanya kurang maka mesin cooling bed tidak dapat berproses sehingga mesin cooling bed ini akan otomatis Berikut adalah komponen sistem pengendali mesin cooling bed.
Teknik pengambilan data yang digunakan yaitu dengan cara observasi secara langsung, wawancara dan studi pustaka.
Kegiatan observasi dilakukan pada seluruh komponen dan mesin cooling bed di PT.
Krakatau Baja Konstruksi.
Adapun wawancara dilakukan kepada pembimbing industri dan operator mesin tersebut.
Hasil observasi dan wawancara selanjutnya didiskusikan dengan pembimbing industri dan juga dosen Begitupun juga penulis melakukan studi pustaka dengan mencari banyak referensi jurnal-jurnal mengenai topik pembahasan yang telah diambil.
Hasilnya dari diskusi tersebut kemudian dijadikan data untuk penyusunan penelitian ini.
Tahapan Pengumpulan Data Tahapan pengumpulan data yang dipakai oleh penulis yaitu sebagai berikut:
Observasi Observasi atau melihat secara langsung di lapangan dilakukan setiap hari mengamati mesin Cooling bed dengan melihat bagaimana cara kerja mesin, komponenkomponen mesin serta sistem kendali mesin tersebut.
Wawancara Tahap wawancara dilakukan bersama pembimbing industri dan operator mesin tersebut setiap harinya guna mendapat informasi yang lebih tepat dari sumber yang terpecaya untuk mencapai tujuan penelitian yang diharapkan oleh penulis.
Studi Pustaka Studi pustaka yaitu mencari, membaca serta mempelajari berbagai buku referensi dan juga jurnal penelitian tentang sistem kendali untuk penulis mengumpulkan semua informasi yang berkaitan dengan masalah penelitian yang penulis ambil.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Set Counter Cycle Cooling Bed Proses setting jumlah counter untuk pengendalian cycle cooling bed dilakukan dengan mengubah jumlah counter pada control desk, jumlah set counter yang digunakan yaitu 4 cycle dengan sistem pencacah naik .
ounter u.
Jumlah cycle yang di set ini harus tampil sama dengan yang ada pada layar monitor HMI jika sudah sama maka cycle pada mesin cooling bed dapat di lakukan .
Alat counter untuk mengatur jumlah cycle mesin cooling bed dapat dilihat pada Gambar 5.
JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Gambar 5.
Counter 4 cycle cooling bed Tampilan Human Machine Interface (HMI) Kontrol Cooling Bed Setelah proses setting jumlah counter pada control desk dilakukan maka tampilan Human Machine Interface (HMI) pada bagian cycle berubah menjadi angka 4, setelah di set itulah maka akan tampil jumlah set tersebut pada layar Human Machine Interface (HMI) ini.
Selain itu juga setelah dimulai proses cycle pada mesin cooling bed tampilan Cycle A.
V pada HMI ini menghitung maju sampai 4 kali dan setelah 4 kali terhitung maka proses cycle pada mesin cooling bed berhenti.
Gambar 6 menunjukkan tampilan HMI pada mesin cooling bed.
Gambar 6.
Tampilan layar hmi proses cycle cooling bed Proses Cycle Mesin Cooling Bed Pada proses cycle mesin cooling bed ini rak pendingin baja yang digerakan oleh motor induksi 3 fasa dan sebagai media penggeraknya yaitu long shaft bergerak dengan arah berputar searah jarum jam atau motor induksi 3 fasa berputar forward sebanyak 4 kali cycle, jika jumlah cycle yang dihasilkan sesuai dengan bilangan yang telah di-set di awal, maka proses cycle dapat dilanjutkan menuju ke cycle berikutnya dengan pengaturan JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 yang sama yaitu 4 counter cycle.
Proses cycle mesin cooling bed dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7.
Proses cycle mesin cooling bed Sensor Porximity Induktif Sebagai Feedback Mesin Cooling Bed Sistem kendali pada mesin cooling bed ini membutuhkan komponen sebagai umpan balik .
, sensor yang digunakan tersebut adalah sensor proximity induktif.
Cara kerja sensor pada mesin cooling bed ini yaitu untuk menginisialisasi .
posisi atas dan posisi bawah pada saat cycle mesin cooling bed dimulai.
Ketika proximity sensor atas sudah menginisialisasi sebanyak 4x .
maka akan merespon break .
motor sampai cycle berhenti sempurna di proximity sensor bawah.
Jika jumlah cycle yang telah di set tidak sesuai dengan perhitungan pada sensor maka cooling bed akan otomatis berhenti pada layar HMI muncul pesan bahwa terjadi eror pada cycle yang berjalan.
Gambar 8 menunjukkan sensor proximity induktif pada mesin cooling bed.
Gambar 8.
Sensor proximity induktif JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Hasil Pengujian Jarak Cycle pada Mesin Cooling Bed Untuk mengetahui jarak antar cycle mesin cooling bed kita harus tahu terlebih dahulu ukuran dari setiap baja profil yang akan diproduksi, setelah dilakukan pengujian cycle dilakukan juga pengambilan data jarak cycle.
Pengujian yang dilakukan pada pengamatan kali ini yaitu sebanyak 5 kali.
Tabel 1 menunjukkan pengujian jarak cycle berdasarkan jenis produk baja profil.
Tabel 1.
Pengujian menggunakan counter 4 cycle dan 1 cycle berdasarkan jenis produk baja Lebar Jenis Jumlah Jarak 4 Ukuran Produk Cooling Jarak 1 Cycle Produk Cycle Cycle Bed 150x150x10 mm 50 cm 12,5 cm 150x150x7 mm 50 cm 12,5 cm 250x125x6 mm 60 cm 15 cm 200x80x7,5 mm 55 cm 13,75 cm 300x150x6,5 mm 65 cm 16,25 cm Setelah dilakukan dua kali pengujian yaitu dengan counter 4 cycle dan counter 1 cycle, bahwa terdapat perbedaan jarak cycle cooling bed berdasarkan jenis produk baja profil yang ditunjukkan grafik pada Gambar 9 dan Gambar 10.
Gambar 9.
Grafik hasil uji jarak antar baja 4 cycle cooling bed Saat mesin cooling bed beroperasi dengan jumlah set 4 cycle maka dapat diketahui perbedaan jarak set 4 cycle dari setiap jenis produk baja profil.
Dimana untuk jenis baja profil L ukuran 150 mm x150 mm x10 mm setiap dijalankan 4 cycle pada mesin cooling bed produk bergeser sejauh 50 cm.
Sedangkan untuk jenis baja profil H ukuran 150 mm x 150 mm x 7 mm setiap dijalankan 4 cycle mesin cooling bed juga produk bergeser sejauh 50 cm sama seperti jenis baja profil L.
Kemudian untuk jenis baja profil WF dengan ukuran 250 mm x 125 mm x 6 mm setiap dijalankan 4 cycle pada mesin cooling bed produk baja ini bergeser sejauh 60 cm.
Lalu untuk jenis baja profil channel U dengan ukuran 200 mm x 80 mm x 7,5 mm setiap dijalankan 4 cycle mesin cooling bed produk baja profil akan bergeser sejauh 55 cm.
Terakhir jenis baja profil WF dengan ukuran 300 mm x 150 mm x 65 mm setiap dijalankan 4 cycle pada mesin cooling bed produk baja ini akan bergeser sejauh 65 cm.
Kejadian ini dapat dilihat perbedaan grafiknya dalam Gambar 9.
JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023 Gambar 10.
Grafik hasil uji jarak antar baja 1 cycle cooling bed Berbeda dengan Gambar 9, yang telah dijelaskan pada Gambar 10, mesin cooling bed beroperasi dengan jumlah set 1 cycle, maka dapat diketahui perbedaan jarak set 1 cycle dari setiap jenis produk baja profil.
Dimana untuk jenis baja profil L ukuran 150 mm x 150 mm x 10 mm setiap dijalankan 1 cycle pada mesin cooling bed produk bergeser sejauh 12,5 cm.
Sedangkan untuk jenis baja profil H ukuran 150 mm x 150 x 7 mm setiap dijalankan 1 cycle mesin cooling bed juga produk bergeser sejauh 12,5 cm sama seperti jenis baja profil L.
Kemudian untuk jenis baja profil WF ukuran 250 mm x 125 mm x 6 mm setiap dijalankan 1 cycle pada mesin cooling bed produk baja ini bergeser sejauh 15 cm.
Lalu untuk jenis baja profil channel U dengan ukuran 200 mm x 80 mm x 7,5 mm setiap dijalankan 1 cycle mesin cooling bed produk baja profil akan bergeser sejauh 13,75 cm.
Terakhir jenis baja profil WF dengan ukuran 300 mm x 150 mm x 6,5 mm setiap dijalankan 1 cycle pada mesin cooling bed produk baja ini akan bergeser sejauh 16,25 cm.
KESIMPULAN
Proses pengujian terdapat perbedaan jarak cycle yang dipengaruhi oleh perbedaan lebar pada setiap ukuran produk baja profil dan jumlah counter cycle mesin cooling bed.
Pada saat jumlah counter 4 cycle memiliki nilai geser lebih tinggi dibandingkan dengan dengan jumlah counter 1 cycle.
Pada counter 4 cycle ditunjukkan hasil produk baja L 150 mm x 150 mm x 10 mm bergerak sejauh 50 cm, produk baja H 150 mm x 150 mm x 7 mm bergerak sejauh 50 cm, produk baja WF 250 mm x 125 mm x 6 mm bergerak sejauh 60 cm, produk baja U 250 mm x 125 mm x 6 mm bergerak sejauh 55 cm, dan produk baja WF 300 mm x 150 mm x 6,5 mm bergerak sejauh 65 cm.
Tetapi berbeda pada saat jumlah counter 1 cycle maka produk baja L ukuran 150 mm x 150 mm x 10 mm bergerak hanya sejauh 12,5 cm, produk baja H ukuran 150 mm x 150 mm x 7 mm bergerak sejauh 12,5 cm, produk baja WF ukuran 250 mm x 125 mm x 6 mm bergerak sejauh 15 cm, produk baja channel U dengan ukuran 200 mm x 80 mm x 7,5 mm bergerak sejauh 13,75 cm, dan produk baja WF dengan ukuran 300 mm x 150 mm x 6,5 mm bergerak sejauh 16,25 JTe (Teknik.
: 8 .
, pp 47-57 A Montoya.
Fadel, et.
al, 2023
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih peneliti sampaikan kepada PT.
Krakatau Baja Konstruksi yang sudah memberi kesempatan untuk melaksanakan penelitian ini selama 1 bulan.
Terkhusus Bapak Okta Hanggar Dwi Prastyo selaku pembimbing industri yang memberikan banyak ilmu dan pengalamannya, dan Bapak Irwanto selaku dosen pembimbing sehingga peneliti dapat menyelesaikan dan menyempurnakan penulisan ini.
DAFTAR PUSTAKA