Papers by Sutanto Hadisupadmo
Seminar Nasional Kontrol, Instrumentasi dan Otomasi (SNIKO) 2015, 2016
Sejak abad ke-20 inovasi teknologi instrumentasi dan sistem kontrol berkembang dengan sangat cepa... more Sejak abad ke-20 inovasi teknologi instrumentasi dan sistem kontrol berkembang dengan sangat cepat. Hal ini diikuti dengan berkembangnya karakter masyarakat yang memiliki mobilitas yang semakin tinggi. Masyarakat menginginkan layanan otomatis, mudah, fleksibel, efisien baik dalam biaya maupun waktu serta aman saat digunakan. Di insdustri saat ini terlebih minyak, cat, lem atau minuman telah dikembangkan proses otomasi pencampuran warna. Proses ini dapat menghasilkan percampuran warna dan kekentalan. Pada penelitian ini, dilakukan simulasi kontrol otomasi pencampuran fluida beda warna (Simulator Fluid-mixing) dengan menggunakan mikrokontroler Program Arduino. Simulator fluid-mixing ini merupakan pengembangan simulator yang pernah dibuat (Dr. Eng. Edi Leksono, 2005). Program Arduino dapat diatur oleh operator dan simulator dapat menghasilkan campuran fluida warna. Otomasi dari simulator fluid-mixing dirancang untuk memudahkan operator dalam melakukan simulasi. Pencampuran fluida dapat...
2016 International Conference on Instrumentation, Control and Automation (ICA), 2016
Pasteurization is a process of heating food products at a specified temperature to eliminate micr... more Pasteurization is a process of heating food products at a specified temperature to eliminate micro bacteria contaminants that may endanger consumer health. In dairy food industries, the pasteurization process often set to achieve products' temperature between 70°C to 75°C during 15 seconds. This paper reports the development of control system for a lab scale pasteurization process plant Armfield PCT23MKII which is equipped with programmable logic controller (PLC) Allen Bradley SLC 5/02 and OPC KepServer5 real time interface. A MATLAB based model predictive control (MPC) algorithm is developed for the mini plant and its performance is compared to standard PID and PID cascade controllers. Based on the experimental results, it was found that the developed MPC was capable of eliminating over shoot, achieve a fast settling time with an integral absolute error (IAE) of 3884 and energy consumption 613.2 kJ. In comparison with both the PID and PID cascade controllers, it is also shown that the proposed MPC algorithm has better performance in terms of adapting to load change and mitigating disturbances.
Dinamika air dan uap di dalam ketel bersifat non linier dan menampilkan fenomena yang dikenal seb... more Dinamika air dan uap di dalam ketel bersifat non linier dan menampilkan fenomena yang dikenal sebagai shrink dan swell. Ketidakmampuan sistem kontrol level air pada steam drum boiler PT. Pertamina UP IV Cilacap dapat menyebabkan boiler menjadi trip (mati). Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem pengontrolan yang mampu membuat sistem bekerja dengan respons yang cepat, tangguh mengatasi gangguan, stabil, dan menjejaki set point yang diinginkan. Penerapan MPC (Model Predictive Control) merupakan langkah yang dapat digunakan untuk membuat kinerja sistem lebih optimal. Dalam tugas akhir ini dilakukan 1angkah pemodelan menggunakan metode identifikasi sistem perancangan pengontrol prediktif berdasarkan model tersebut. Identifikasi sistem dilakukan menggunakan perangkat lunak AIDA dan SMOC untuk perancangan pengontrolan prediktif. Validasi model dengan menggunakan F-statistic atas y(s) memberikan nilai sebesar 1.191 untuk laju aliran steam dan 0.633 untuk indikator pengontrol ketinggian yang menunjukkan bahwa model yang dihasilkan cukup bagus berdasarkan kriteria F-statistic dengan residu kurang dari 0,5. Hasil simulasi perubahan ketinggian drum dihasilkan respons transien dengan delay sebesar 3 menit, settling time sebesar 26 menit dan simpangan maksimum (overshoot) mencapai 2%.
Salah satu faktor untuk meningkatkan efisiensi operasi pada industri proses adalah adanya penilai... more Salah satu faktor untuk meningkatkan efisiensi operasi pada industri proses adalah adanya penilaian performansi pengontrol. Penilaian performansi pengontrol merupakan suatu teknik untuk menilai kualitas dari pengontrol suatu sistem. Terdapat banyak cara untuk menilai kualitas pengontrol proses, tetapi pada dasarnya adalah dengan membandingkan kualitas pengontrol yang digunakan dengan suatu standar tertentu (benchmark). Pada tugas akhir ini dirancang sistem penilaian performansi pengontrol menggunakan metode Kontrol Variansi Minimum, Analisis Pemfilteran dan Korelasi (MVC,FCOR) dengan menggunakan perangkat lunak LabVIEW. Indeks performansi didefinisikan sebagai hasil perbandingan antara variansi keluaran dari MVC,FCOR dan variansi keluaran dari pengontrol yang ingin diketahui performansinya. Model dari sistem didekati dengan model linier ARX (Auto Regresive with Exogeneous Input) untuk sistem single input single output (SISO) dan multi input multi output (MIMO) dengan dua masukan dan dua keluaran. Estimasi parameter dari model tersebut menggunakan Least Square. Hasil pengujian pada data riil sistem SISO steam drum level control boiler dengan masukan BFW (boiler feed water) to steam drum dan keluaran drum level, diperoleh indeks performansi ternormalisasi η=0,432148. Sedangkan untuk sistem MIMO dengan masukan BFW to steam drum dan flue gas temperature serta keluaran steam flow dan steam temperature. Diperoleh indeks performansi ternormalisasi η = 0,33060 . Berdasarkan referensi benchmark yang digunakan, dapat disimpulkan bahwa untuk sistem SISO, performansi pengontrol kurang baik (masih dapat diterima) dan untuk sistem MIMO, performansi pengontrol cukup baik.
2015 10th Asian Control Conference (ASCC), 2015
This paper deals with the optimization of capacity and operation scheduling for a grid-tied micro... more This paper deals with the optimization of capacity and operation scheduling for a grid-tied microgrid system. Photovoltaic power system is used as renewable energy source and pumped-storage hydroelectricity is used as energy storage. The physical models of the photovoltaic system and pumped-storage hydroelectricity are developed. The objective function is formulated based on capital and operational costs of individual systems. The constraints for the optimization are defined considering the model of systems, operational limitations, and performance requirements. The capacity and the operation scheduling of the photovoltaic and pumped-storage hydroelectricity are optimized based on the solar insolation data and average load demand tied to the microgrid. The performances required are high renewable energy penetration and low curtailed renewable energy. The optimization problem is solved using the mixed integer linear problem (MILP). With the proposed scheme, the renewable energy penetration ratio achieves 50%, which is acceptable. Moreover, the curtailed renewable energy ratio of 1.22% is obtained, which is very low. Both achievements, the acceptable renewable energy penetration ratio and the low curtailed renewable energy ratio, are the key outcomes of this research.
2003 IEEE International Workshop on Workload Characterization (IEEE Cat. No.03EX775)
This paper is concerned with a development of an inverse learning control method designed using a... more This paper is concerned with a development of an inverse learning control method designed using adaptive neuro-fuzzy controller and its real-time implementation for controlling a process mini-plant. The adaptive neuro-fuzzy approach is implemented to model the dynamic inverse of the plant where, during the learning phase, an off-line and on-line technique will be performed, while in the design of the
2012 IEEE Conference on Control, Systems & Industrial Informatics, 2012
ABSTRACT Development of audit and energy management system in the industrial automation and intel... more ABSTRACT Development of audit and energy management system in the industrial automation and intelligent building installation has been observed over many years. Electrical energy monitoring system is now using real-time measurement facility via wireless network applications. In this paper we consider an application of star topology wireless sensor network for single phase electricity monitoring system based on Energy Meter IC ADE7753. Zigbee is used as wireless protocol. It has many benefits such as low cost, low power, low data rate, and supports on mesh-networking IEEE 802.15.4. For web-server monitoring system, Ext-JS framework is used as client-side programming which is integrated with IDE Arduino. Statistically, for sample of 30 data measurement, it is shown that current measurement gave guarantee of accuracy value until 5.3μArms with average precision error of 0.03%, and voltage measurement gave guarantee of accuracy value until 226.5μVrms with average precision error of 1.23%. Effectively, data measurement occurs in the intervals of 10 seconds and a transmission maximum of 40 meters with barrier and 60 meters without barrier.
2013 3rd International Conference on Instrumentation Control and Automation (ICA), 2013
ABSTRACT Fuel oil availability holds a vital role for economic activity of a country. Gasoline is... more ABSTRACT Fuel oil availability holds a vital role for economic activity of a country. Gasoline is a type of fuel oil which is quite high in demand. Most fuel engine vehicles, which in charge for commodity distribution, depends on gasoline in order to operate. In Indonesia, gasoline distribution system is controlled mostly by the government via national oil company (Pertamina). The government control most of oil activity, i.e. exploration, production and distribution. Those activities related to one another, and form a vast and complicated supply chain system. An effective and proper management of such large scale system is essential to achieve optimal result. Supply chain management mostly depends on intuition and experience, hence the system become less efficient, including the gasoline supply chain management system in Indonesia. In addition, research related to gasoline supply chain modeling which can accommodate specific condition such as, non simultaneous product filling and withdrawal, up to this time, has not yet been studied. This paper describe the dynamics of gasoline stock in a depot which satisfy the non simultaneous product filling and withdrawal scenario. Furthermore, it is available to accommodate disturbances such as transport delay and demand fluctuation. The model also shows the queue dynamics when depot is in out-of-stock condition. A two-state controller, as an initial trial to anticipate more advance control method, is proposed to overcome such phenomena.
Seminar Nasional Kontrol, Instrumentasi dan Otomasi (SNIKO) 2015, 2016
Tata udara Ruang Bedah (RB) bekerja pada tiga mode: sanitasi, persiapan, dan operasi. Proses psik... more Tata udara Ruang Bedah (RB) bekerja pada tiga mode: sanitasi, persiapan, dan operasi. Proses psikrometrik RB dirancang untuk menghasilkan kondisi termal dalam rentang suhu 21-28 o C, kelembaban nisbi 55-65%, dengan tekanan udara positif 15 Pa relatif terhadap ruangan di sekitarnya. Sistem tata udara meliputi komponen koil pendingin berkapasitas 54 kW, koil penghangat elektrik berkapasitas 12 kW, dan kipas catu untuk laju pergantian udara 25 ACH. Tekanan udara RB diatur oleh mekanisme kerja damper dan kipas pembuangan udara. Bukaan damper dikontrol selaras dengan laju putaran kipas udara dan mode kerja RB. Sistem refrigerasi bekerja berdasarkan kondisi termal di dalam RB dan mode kerja yang sedang berlangsung. Suhu udara catu ke RB memicu kerja pemanas elektrik. Kinerja kompresor dibatasi oleh tekanan kerja refrigeran dalam siklus refrigerasi. Suatu interlock menyelaraskan kontrol kondisi termal RB dengan status bukaan pintu RB serta damper udara untuk menjaga agar tekanan tetap positif. Perubahan kondisi udara di dalam RB tipikal ini telah disimulasikan untuk meninjau respon transiennya. Simulasi respon transien suhu, nisbah kelembaban, dan kelembaban nisbi udara RB berlangsung pada rentang waktu 250-650 dtk, sedangkan transien tekanan udara 28 dtk.
Abstract: Identification process of the distillation column is the first step for design and impl... more Abstract: Identification process of the distillation column is the first step for design and implementation decoupling controller for binary distillation column control. For high purity products, the dynamics of the column become highly nonlinear and coupled and the response are sensitive to external disturbances. Distillation column control systems are use to purity the mixture of methanol and water which shows strong interaction, nonlinear dynamics and a large number of possible control structures. In this paper, we consider a decoupling controller to eliminate the strong interactions. The decoupler cancels the effect of the distillate composition to the change of the bottom composition and the effect of the bottom composition by the distillate composition. Simulation result good response for distillate control and bottom product control for decouple control systems with feed composition change from 0.6 to 0.35.
Kebutuhan pada dunia industri semakin berkembang dan kompleks. Berbagai macam variasi pada pengat... more Kebutuhan pada dunia industri semakin berkembang dan kompleks. Berbagai macam variasi pada pengaturan keberjalanan pabrik akan mempengaruhi kualitas hasil produk. Untuk itu dibutuhkan operator yang memiliki kemampuan menjalankan pabrik dengan baik. Operator Training Simulator (OTS) memberikan jawaban untuk proses pelatihan operator. Pelatihan ini akan dapat dijalankan dengan aman karena berbagai macam pengaturan yang dilakukan terjadi pada simulator dan tidak mengganggu operasi pabrik. Pada Tugas Akhir kali ini dibangun OTS unit desulfurisasi pada pabrik amonia (NH3). Pembuatan OTS unit desulfurisasi untuk sistem kalang terbuka telah dilakukan sebelumnya oleh Yatrizal (2011). Penelitian tersebut mensimulasikan dinamika perubahan suhu dan konsentrasi H2S di dalam gas alam. Kandungan akhir H2S di dalam gas alam pada penelitian tersebut masih lebih besar dari 0,05 ppm. Penelitan kali ini berusaha mengembangkan kekurangan yang masih terdapat pada penelitian Yatrizal (2011). Pada penelit...
2020 IEEE 8th Conference on Systems, Process and Control (ICSPC)
The parameters of the sulfur content in the process gas of the desulfurizer unit is an important ... more The parameters of the sulfur content in the process gas of the desulfurizer unit is an important issue for the production process of ammonia (NH3) in the ammonia plant. Due to limited conditions and equipments at the plant, quite often that the measurement of sulfur content is still carried out indirectly (off-line) by sampling and analysis methods in the laboratory, causing significant delays. In this paper, an alternative method to predict the value of sulfur concentration will be proposed using the data-driven based inferential measurement. The sulfur concentration (as primary variable) will be predicted from the available measured data (as secondary data) using neuro-fuzzy based method. In this case, a model representing the desulfurizer unit needs to be reconstructed based on input and output relationships that affect the main variables in the ammonia plant. For verifying the applicability of the proposed method, real-time operational data from a running ammonia plant located in East Kalimantan, Indonesia will be used. After an extensive simulation studies, it is show that the sulfur concentration can be predicted quite successfully, with RMSE value of the designed inferential estimator is 0.003134.
2021 International Conference on Instrumentation, Control, and Automation (ICA)
Seminar Nasional Kontrol, Instrumentasi dan Otomasi (SNIKO) 2015
Jurnal Otomasi, Kontrol, dan Instrumentasi, Apr 2, 2020
Prototipe yang dibuat dalam penelitian ini dapat menentukan luas lingkaran dalam silinder tegak s... more Prototipe yang dibuat dalam penelitian ini dapat menentukan luas lingkaran dalam silinder tegak secara otomatis.Silinder tegak yang diukur adalah silinder berbahan akrilik berdiameter 30 cm dan tinggi 30 cm yang dianggap mewakili Tangki Ukur Tetap Silinder Tegak atau TUTSIT.Prototipe ini menggunakan komponen inti berupa sensor ultrasonik berjenis HCSR04, bergerak dengan bantuan motor stepper dan mikrokontroler Arduino Mega. Secara umum, prototipe telah berfungsi dengan baik dalam mengukur jarak hingga sejauh 100 cm. berdasarkan hasil pengujian, untuk pemasangan sensor ultrasonikbaik secara horizontal dan vertical, daerah ukur pembacaan sensor pada sumbu-x dan sumbu-y menunjukan daerah ukur yang hampir sama dan meningkat seiring bertambahnya besar jarak yang diukur. Linearitas penunjukan jarak 0-100 cm dari prototipe memenuhi persamaan y = 0,98 x + 0,9091 dengan nilai R 2 sebesar 99,98%. Dengan jarak yang sama, selisih terbesar pembacaan prototipe pada uji histerisis terjadi pada titik 0 cm yaitu sebesar 2 cm. Pada pengujian kemampuan pembacaan jarak ketika sensor berputar dengan kelipatan 45 0 , prototipe dapat menunjukkan jarak sesuai dengan jarak yang ditentukan. Adapun pada pengukuran luas lingkaran dalam silinder pada ketinggian 15 cm dan 21, prototipe menunjukkan kesalahan-7,84% dan presisi 100%. Pengukuran ini diperoleh melalui pengukuran jari-jari dalam lingkaran dalam silinder di delapan titik.
Jurnal Otomasi, Kontrol, dan Instrumentasi, Apr 2, 2020
Fasilitas laboratorium pengujian meter gas di Direktorat Metrologi Kementerian Perdagangan menggu... more Fasilitas laboratorium pengujian meter gas di Direktorat Metrologi Kementerian Perdagangan menggunakan bell prover sebagai standar. Bell prover yang tersedia masih menggunakan skala jenis mekanis dengan rentang 100-600 liter dan 1 liter per skala. Ketidaktepatan membaca skala mekanis dapat mempengaruhi hasil pengujian meter gas. Untuk itu dibuat alat bantu pembacaan volume bell prover dengan sensor ultrasonik tipe HC-SR04 yang dipasang pada arduino. Alat bantu ini memanfaatkan jarak bobot pengatur kecepatan pada bell proverterhadap lantai. Perubahan ketinggian bobot pengatur kecepatan sebanding dengan perubahan ketinggian skala volume. Alat bantu ini memiliki akurasi terkecil sebesar 83,17% dan kesalahan sebesar 16,83% pada volume 100 liter, sedangkan akurasi tertinggi sebesar 99,76% dan kesalahan terkecil sebesar 0,02% pada volume 600 liter.
Jurnal Otomasi Kontrol dan Instrumentasi
In the oil and gas industry, the process of separating a liquid material to increase the value of... more In the oil and gas industry, the process of separating a liquid material to increase the value of the product is usually performed by using distillation method. To maintain the stability of distillation process, control algorithm is required to keep the process variable remains at the desired value. The objective of this study is to carried out the design of neuro-fuzzy controller and to observe a neurofuzzy controller towards simulation. Neuro-fuzzy system which is used in the study is the Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). ANFIS controller is designed using the inverse dynamics method. The study was conducted in a crude distillation unit column in national oil and gas company. To maintain the purity of the product, industry use instrument analyzer but the operational and maintanance cost of the instrument is expensive. Therefore, this study using tray temperature control or product temperature which indicate the purity of the product indirectly. The simulation results show that the inverse dynamics of the ANFIS controller is able to maintain temperature stability. The peformance of controller to tracking reference point at top, middle and bottom temperature distillation coloumn is as follow, 32 minutes, 23 minutes and 23 minutes, and for a time constant, 11 minutes, 8 minutes and 10 minutes. Meanwhile, performance controller for disturbance rejection at temperatures top, middle and bottom temperature distillation column is as follow, for a maximum overshoot, 0.4, 0.5 and 0.5, for a steady state is as follow 45 minutes, 55 minutes and 38 minutes, and for the dumping is as follow 0.21, 0.24 and 0.21.
Jurnal Otomasi Kontrol dan Instrumentasi
Proses distilasi adalah suatu proses pemisahan fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Sis... more Proses distilasi adalah suatu proses pemisahan fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Sistem kontrol kolom distilasi memiliki masukan jamak dan keluaran jamak. Untuk itu, penelitian tugas akhir ini membatasi keluaran dan masukan dengan memilih variabel keluaran yakni temperatur top, temperatur Light Gas Oil (LGO), dan temperatur Hight Gas Oil (HGO) dan variabel masukan berupa top reflux, LGO reflux, dan HGO reflux. Kolom distilasi PT Pertamina UP VI Balongan masih menggunakan sistem control PID unt uk mengontrol variabel-variabel keluaran tersebut. Permasalahan pada kolom distilasi adalah berfluktuasinya nilai temperatur sehingga mempengaruhi kemurnian distilat. Pada tugas akhir ini dicoba mengontrol variabel-vari abel tersebut dengan menggunakan kontrol model prediksi (Model Predictive Control /MPC). Dengan menggunakan pengontrol MPC, maka nilai keluaran ke depan akan diprediksi sejauh horison prediksinya. MPC akan mensimulasikan respon sistem sepanjang horison prediksi dan kemudian dioptimasi dengan meminimisasi fungsi kinerja J(e,u).
Jurnal Otomasi Kontrol dan Instrumentasi
Keselamatan kerja merupakan faktor yang tidak dapat diabaikan dalam industri proses. Salah satu l... more Keselamatan kerja merupakan faktor yang tidak dapat diabaikan dalam industri proses. Salah satu lapisan proteksi yang dapat menjamin keselamatan kerja pada suatu industri adalah Safety Instrumented System (SIS). Perancangan SIS yang diatur dalam standar ANSI/ISA No. 84.00.01-2004 meliputi tahap analisis, tahap implementasi, tahap operasi, dan tahap verifikasi. Miniatur pasteurisasi di Laboratorium Manajemen Sistem Instrumentasi dan Kontrol akan dijadikan objek pembelajaran untuk memahami konsep tingkat safety serta perancangan SIS. Analisis risiko dilakukan dengan menggunakan metode Hazard and Operability Study dan Risk matrix, dan ditentukan nilai Safety Integrity Level (SIL) untuk miniatur pasteurisasi dengan metode Risk graph. Perancangan SIS dilakukan dengan membuat kombinasi-kombinasi dari delapan konfigurasi sistem. Perhitungan dengan Fault Tree Analysis digunakan untuk mengetahui besarnya Probability of Failure on Demand average (PFDavg) yang diperlukan dalam penentuan SIL dari tiap kombinasi SIS. Rancangan terbaik dipilih berdasarkan analisis Analytical Hierarchy Process (AHP) dengan mempertimbangkan nilai PFDavg dan biaya. Penambahan SIS pada miniatur pasteurisasi menghasilkan peningkatan nilai Risk Reduction Factor (RRF) keseluruhan sistem sebesar 83 kali dibandingkan dengan sebelum penambahan SIS. Hasil dari perancangan tersebut kemudian diuji dengan menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) Allen Bradley RS Logix 5000.
Uploads
Papers by Sutanto Hadisupadmo