Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia (Juli 2003) ini membahas mengenai penerapan APC (Advance Process Control) di industri.

Pertanyaan : (Imam Dermawan – McDermott Indonesia)

Mungkin diantara rekan2 ada yg bisa sharing jg ttg penerapan APC (Advance Process
Control) di industri.

Tanggapan 1 : (Gunawan Siregar – Rekayasa)

Dear Pak Imam,
Saya mau share penerapan APC untuk kilang LNG yang saya dapat waktu jadi TKI
( untuk PTA, Feasibility Study sudah selesai, tetapi urung dilaksanakan karena
penurunan feed gas ).

Di kilang QG LNG , APC yang dipakai adalah tipe "Predictive-Control"
buatan DMC ( Dynamic Matrix Control ) yang di"run" pada DCS Foxboro
IA Series.

Waktu disana, kebetulan saya sempat ditugasi proyek modifikasi untuk optimasi
"Propane Refrigeration System’ yang sudah di APC kan, sebagai bagian dari
Debottlenecking Project. Propane Compressors System di"drive" oleh
General Electric / Nuovo Pignone Gas Turbine . Mod ini mencakup koordinasi dengan
Compressor Antisurge Control System dari CCC, untuk Load Sharing Series-Compressor
Networks.

APC untuk setiap train LNG dibuat per modul proses yaitu yaitu APC untuk Fraksinasi,
APC untuk Refrigeration, dst. Pengoperasian modus APC diserahkan kepada Operations
Department. Pada layar panel operator ada pilihan "Basic" mode atau
" APC" mode.

Syarat mutlak untuk dijalankannya "APC" mode adalah kalau "Basic"
proses mode yang akan di APC sudah relatif "stable".

Tanggapan 2 : (Warih Kundoro – McDermott Indonesia)

Untuk informasi saja,
Aplikasi APC (bukan hanya teori) di Hydrocarbon Processing Industry (HPI) cukup
sering dibahas di majalah "Hydrocarbon Processing". Topik ini diletakan
di bagian instrumentasion & control atau special report Process/Plant Optimization.
Orang dari Petrocontrol dan Honeywell Hi-Spec Solution beberapa kali memaparkan
pengalamannya di majalah ini. Koreksi untuk tulisan di bawah, DMC yang ditemukan
Charles Cutler bukan berarti Distributed Multivariable Control tapi Dynamic
Matrix Control.

Tanggapan 3 : (Nanang Suprapto – PT. Control
Systems)

Saya juga ikut sharing tentang APC (Advance Process Control) ini. Beberapa
jenis control yang tergolong dalam APC antara lain:

  1. Inspect – Automatic loop performance monitoring, digunakan untuk mengidentifikasi
    secara otomatis kondisi control loop yang bermasalah seperti variability-nya
    terlalu tinggi, dll.
  2. Auto Tuning, digunakan untuk membantu End-User dalam menentukan besarnya
    PID parameter (Gain, Reset, Rate) dalam satu control loop secara otomatis. Dimana
    jika tidak menggunakan Auto Tuning, End-User harus menentukan besarnya PID parameter
    tsb berdasarkan rujukan teori, trial and error dan pengalaman sebelumnya.
  3. Predict (Model Predictive Control/ MPC), digunakan ketika mengaplikasikan
    Multi Input Multi Output (MIMO).
  4. Neural Network, digunakan ketika mengaplikasikan virtual sensor measurement
    untuk keperluan analisis laboratorium dimana belum ada pabrikan yang membuat
    sensor device tsb.
  5. RTO+ (Real Time Optimization) digunakan untuk monitoring dan optimisasi
    kinerja plant.
  6. MSPC+ (Multivariate Statistic Process Control) digunakan monitoring dan
    optimisasi kinerja plant (continuous, batch maupun semi-batch process) dan
    lebih fokus pada identifikasi awal terhadap masalah kualitas produk.
  7. Plant Simulation (HYSYS.Plant, HYSYS.OTS+, DeltaV Simulate)

DeltaV DCS system dari Emerson Process Management (Fisher Rosemount) punya
semua jenis APC diatas. Jika rekan-2 pingin tahu lebih lanjut silakan berkunjung
di:

http://www.EasyDeltaV.com
http://www.e-fficiency.com/
http://www.mdctech.com/products/mspc.htm
http://www.mdctech.com/products/rto.htm
http://www.hyprotech.com/hysys
http://www.MungerPD.com

Tanggapan 4 : (Gunawan Siregar – Rekayasa)

Dear All, Artikel dari kalangan akademisi (University of Newcastle Upon Tyne
– lihat di bagian bawah artikel) ini cukup bagus dan luas sebagai salah satu
referensi APC.

Nah, Dynamic Matrix Control ( DMC ) ini masuk kedalam kelompok Predictive Control
dalam artikel tsb. Mungkin namanya yang lebih lengkap adalah " Predictive
Linear Constrained Multivariable Control ".

Penerapan APC untuk kilang LNG meliputi jenis-jenis control sbb :

  1. Quality Control yang dipakai di Scrubber Unit dan Fractination Unit.
    Objective dari QC ini adalah untuk mendorong "product impurities"
    ke batas atas dari product specification . Untuk mencapai hal ini diperoleh
    bantuan dari external system ( Analyzers /GCs ) sebagai feedback.
  2. Feed Forward Control yang dipakai untuk Scrubber dan FractinationUnits. Objectivenya
    adalah untuk membantu operator menjaga kestabilan proses bila ada "load
    changes"dan maximize production.
  3. Surge Level Control yang dipakai untuk Fractination Surge Drums dengan tujuan
    mencapai operasi stabil dari Fraksinasi Utility Savings ).
  4. Maximum Throughput Control yang dipakai untuk Main Heat Exchanger Outlet
    Temperature Control dgn tujuan maksimize LNG production. Untuk mencapai hal
    ini diperlukan bantuan dari external system CCC ( Compressor Control Corporation
    ).

Untuk mencapai tujuan-tujuan tsb diatas, dibuat DMC Controllers dan untuk interface
dipakai DMC Bridge. Paket Control DMC adalah sekumpulan program yang ditulis
dalam bahasa generic Fortran 77 yang didukung oleh PC DOS, DEC VAX / ALPHA,
IBM RS-6000, etc.

Paket Software dari DMC misalnya :

  1. DMC : On-line, Constrained Multivariabel Control
  2. DMI : Identification – untuk mendapatkan model proses yg dinamik
  3. DMIBLD : DMI Build untuk Model Creation
  4. DMG : Generation – untuk Off-line Tuning
  5. DMCSIM : Simulation untuk Off-line Model Variation
  6. VECPLT : Vector File Plot – untuk Graphics
  7. DMO : Real-time Closed Loop Optimization

Bila APC sedang dijalankan, dipakailah SUPERVISORY mode bagi DCS. DMC ini banyak
dipakai untuk bermacam-macam merek DCS, misalnya Honeywell PMX/TDC-3000, Yokogawa
CS , Foxboro IA, Fisher PROVOX, Bailey Infinity, Taylor MOD 300, MOORE APAC,
dsb.

Tanggapan 5 : (Teuku Anwar Umar – Rasgas,Doha
(Qatar))

Saya masih baru di milis ini dan mau share pengalaman saya ttg penerapan APC
di LNG plant. Saya adalah panel operator dan sebagai end usernya dari penerapan
APC,
APC yg digunakan di LNG Rasgas adalah DMCPlus yg telah di kawinkan dengan DCS
Foxboro series I/A.

Memang nampaknya sangat berguna bagi saya setelah DMCPlus di install, yg mana
sebelumnya beberapa main controller di control secara manual, seperti PC di
Feed Gas inlet ke unit, 2 JTs valve di MCHE,Main product valve dan speed control
untuk Gas Tubine. Sekarang ini semuanya telah diatasi oleh DMCPlus untuk pengontrollannya,
kami sebagai Panel hanya memberi suatu limit angka product saja sesuai production
target pada hari tsb hingga se maximum Plant bisa menghandlenya, berapa cooling
yang dibutuhkan dan berapa speed Gas Turbine yang dibutuhkan semuanya DMCPlus
yg menghandlenya.
Rasgas adalah perusahaan LNG pertama yang memasang DMCPlus ini, ini berdasarkan
AspenTech company.

DMC ditemukan oleh seorang karyawan SHELL dan kemudian dia mencoba membuat perusahaannya
sendiri dan nampaknya dia kurang berhasil dalam mengembangkannya yg akhirnya
sekitar tahun 1998 kalau tidak salah dijual ke ApsenTech company dan AspenTech
lah yg mengembangkannya sekarang ini dan juga memegang patentnya.
Kalau rekan2 ingin melihat-lihat sudah berapa perusahaan yg telah memasang DMC
silahkan mengujungi website www.AspenTech.com <http://www.aspentech.com/>,
yg cabang perusahaannya di asia ada di Jepang dan Hongkong, kalau tidak salah
pada tanggal 2 agustus ini AspenTech akan membuat seminar di Bangkok.

Bagaimana DMCPlus bisa mengontrol semuanya ini, sebagian besar semuanya telah
di jelaskan dengan panjang lebar oleh Pak Gunawan Siregar. Saya hanya bisa menjelaskan
bagaimana cara pengoperasiannya saja, kalau masalah yg lebih detail terlalu
sulit bagi saya utk menjelaskan bagaimana DMCPlus enginenya dicangkokkan ke
DCS.
Jadi yg tampak di graphic DCS hanyalah dua buah overlay yang telah disusun sedemikian
rupa yg halamannya seperti Microsof Excel saja bentuknya, dihalaman ini kita
hanya memberi batasan2 limit terhadap process variablesnya saja, yaitu seperti
sebuah analizer di outlet distilasi tower misalnya,kita menentukan berapa minimum
dan maximum limitnya sianalizer kemudian DMC akan mengatur berapa flow reflux
dan berapa flow steam ke reboiler tsb,

DMC controller dibagi 2 halaman : (controller untuk sebuah distilasi tower).

  1. halaman cotrolled variables (DMCCV)dimana dihalaman ini semua input yg
    dibutuhkan terhadap distilasi tower ini akan dimasukkan,termasuk PDI
    dari tower tsb.
  2. halaman manipulated variables (DMCMV) dimana dihalaman ini semua control
    valves yg dianggap perlu dimasukkan.

Bagaimana DMCnya menghitung semua itu ?
Setiap controller di DMCMV ditentukan LP costnya, controller yg LP costya –
valvenya akan selalu bergerak membuka (terutama ini dihargai pada valve product,
yg mana valve ini tidak mengeluarkan cost kalau valvenya megarah membuka), controller
yg LP costnya + valvesnya akan selalu bergerak menutup (harga ini selalu dihargai
pada steam valves atau valves yg mengeluarkan cost kalau mengarah membuka) disini
lah terjadinya penghematan production costnya. Kemudian siDMC akan mengkalkulasi
setiap 60 second, jadi si Panel operator tak perlu mengecheck setiap sa’at,
dan DMC juga akan mempredeksi perubahan-perubahan processnya yg akan terjadi
kedepan baik itu di DMCCV dan DMCMVnya,jadi begitu sebuah valve bergerak siDMC
telah mengpredeksi apa yang akan terjadi pada parameters yg lainnya di distilasi
tower tadi, semuanya ini tergantung engineernya saja bagaimana modelnya di setup.

Tapi dalam kenyataannya DMC ini mempunyai sedikit masalah, di dua LNG train
yg modelnya sama tapi buktinya kecepatan DMC nya berbeda. Masalah lainya adalah
adalah saat plant upset, si DMC tidak bisa mengatasinya.
DMC ini hanya bisa mengatur bukaan valve maksimum sebesar 0.5% setiap 60 secondnya
dan pada process yg sangat membutuhkan pengunaan rasio dalam pengoperasian,
pada process yang mengandalkan pressure control DMC tidak sanggup mengatasinya
karena perubahan pressure adalah sangat cepat.