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.