Proses Mixing Tank dan CIP (Clean In Place)

Tags

,

Jadi lebaran ini ceritanya lagi liat-liat hard disk lama, ternyata liat ada kerjaan beberapa tahun lalu. Jadi ingin share tentang proses mixing tank ini. Saya ngetik seingetnya aja ya, jadi kalo ada yang salah harap maklum.

Jadi produk-produk di indomaret atau alfamart seperti susu, es krim, salep, day cream, pembersih lantai, sabun, sampo, dan kawan-kawan. Pokoknya produk yang bentuknya cairan atau agak-agak cair itu awalnya berasal dari proses ini. Baik yang bisa dimakan ataupun tidak.

Beberapa perusahaan yang ada mixing tank, Unilever, Wardah, Loreal, Reckit Beckinser, Walls Ice Cream, Diamond Ice Cream dan masih banyak lagi.

Kenapa disebut mixing tank? Karena didalem tanki/tank dicampur (mix) beberapa bahan kimia termasuk air, sehingga menjadi produk tertentu. Kalo gampangnya inget aja mixer di rumah, nah mixing tank itu mirip mixer, cuma ini versi gedenya aja.

Mixer yang biasanya ada di rumah

Gambar diatas adalah gambar mixing tank (yang tengah) dengan ukuran 200L, didalamnya ada impeller dan scrapper. Impeller berada dibagian tengah, sedangkan scrapper ada di bagian pinggir. Dua-duanya ada di dalam tank. Namun beda fungsi, impeller karena ada di bagian tengah lebih berfungsi sebagai pengaduk, kalo scrapper berfungsi untuk membantu memutar adonan.

Sedangkan yang bagian garis abu-abu, itu adalah pipa. Di antara pipa ada valve.

Mixing tank terbuat dari stainless steel sehingga aman untuk makanan dan kosmetik karena tidak menimbulkan karat. Jenis jenis stainless steel macam macam, ada yang untuk food grade. Ukuran mixing tank juga berbeda, klo gambar diatas 200L, ada yang 1000L, tergantung kebutuhan.

Mixing tank dilengkapi dengan load cell (alat ukur berat tank), tapi di gambar yang ini ga ada, kenapa tidak ada? Karena load cellnya ada di process water supply. Jadi sudah hemat load cell di tangki ini.

Ok, sekarang masuk ke prosesnya. Diatas ada menu-menu untuk prosesnya.

Intro Powder / Intro Liquid

Maksudnya intro powder/liquid disini, jadi ada beberapa bahan yang masuknya dari bawah, tidak dari atas.

Intro Powder dan liquid kenapa berbeda, karena sifatnya yang berbeda, yang satu liquid dan yang satunya powder, jadi pipa masuknya juga dipisah. Persis seperti sendok untuk ambil teh sama sendok untuk ambil gula, seharusnya berbeda, karena sendok yang basah akan membuat tempat gula jadi ikut basah.

Karena pipa ini ada di bawah tangki, jadi dibutuhkan vacuum dulu (liat jalur vaccum diatas), nantinya valve V23-06 terbuka, dan valve V12-04 dan semua valve lainnya harus tertutup. Saat terbuka, tangki akan mempunya pressure negative, dalam kasus ini dibutuhkan -0.5 bar. Setelah tercapai, semua valve tertutup.

Untuk powder, valve yang dibuka hanya V20-03, sehingga bahan powder akan naik ke atas tanki, begitupun liquid valve yang terbuka hanya V20-17.

Manual Addition

Maksudnya, jadi ada lobang dari atas yang bisa dibuka, klo digambar GS12_01, jadi bisa masukin bahan dari atas.

Impeller / Scrapper

Ada yang menyebut impeller itu agitator. Jadi dari menu bisa diatur berapa rpm dan berapa lama impeller/scrapper berjalan.

Homogenizer

Biasanya disebut circulation juga. Jadi menu ini berfungsi agar bagian bawah tangki dapat bersikulasi ke atas (supaya lebih teraduk bahan-bahannya). Jadi klo dilihat di gambar valve V20-04 dan V20-08 akan terbuka, naiknya bahan dari bawah ke atas dibantu oleh sebuah motor M01-03.

Heating / Cooling

Heating menggunakan steam, sedangkan cooling menggunakan air dingin (cooling water).

Heating / Cooling mempunyai jalur yang sama, namun mempunyai sumber yang berbeda (sumber ini ada pada gambar yang lain, jadi jangan bingung). Prosesnya valve V08-04 akan terbuka, dan V08-05 akan tertutup.

Pipa ini tidak masuk ke dalam bahan, jadi di tangki ini ada yang disebut jaket, jadi di dinding luar terdapat jaket, jadi steam / water cooling tidak bersentuhan langsung dengan bahan adonan, melaikan melewati jalur di sisi luar yang disebut jaket.

CIP

Untuk CIP bahasan terakhir.

Transfer to Mobile Vessel

Jadi saat bahan sudah jadi, bahan akan ditransfer ke tangki mobile (maksudnya bisa dibawa-bawa) yang akan di bawa ke storage filling machine. Prosesnya valve V02-12 akan terbuka, prosesnya juga akan dibantu oleh motor M01-03 agar dapat mengalir dengan mudah.

Beberapa mixing tank ada yang mempunyai pipa khusus untuk transfer ke area filling machine.

Contoh Filling Machine

Prosesnya

Setelah mengenal menu fungsi pada mixing tank diatas, maka langkah selanjutnya adalah mengetahui apa saja yang dibutuhkan untuk menjalakan masing-masing menu tersebut, karena jika tidak mengikuti prosedur, bisa-bisa produknya tidak jadi, alias gagal. Ibaratnya bikin jus alpukat klo kebanyakan air mana enak.

Nah, biasanya orang process atau laboratorium pada perusahaan tersebut yang mempunyai langkah-langkahnya. Untuk contoh mixing diatas, kira-kira prosesnya seperti ini:

  1. Masukan 100L air ke dalam tangki (lewat process water supply)
  2. Jalankan impeller dan scrapper (sekian rpm)
  3. Masukan bahan lewat lobang di atas, atau intro liquid/powder
  4. Panaskan menggunakan fungsi heating sampai 80C selama sekian menit.
  5. Dinginkan menggunakan fungsi cooling sampai 30C selama sekian menit.
  6. Homogenizer, sehingga adukan merata.
  7. Produk Jadi
  8. Transfer ke Mobile Tank

Jadi, langkah-langkah diatas harus diikuti benar-benar. Tapi, untuk memudahkan operator dan mengurangi kesalahaan, ada yang namanya recipe. Contoh Recipe:

  1. Bikin Salep Merek X
  2. Bikin Salep Merek Y

Didalam recipe sudah di setting langkah-langkah dan parameternya, kecepatan rpm, heating, cooling, homogenizer, jadi operator tinggal pencet recipe yang diinginkan, tanpa perlu menghafal langkah-langkahnya. Biasanya yang merubah-rubah recipe orang process engineer.

CIP (Clean in Place)

Setelah produk jadi, dan ingin membuat produk yang berbeda, maka tangki dan jalur pipa harus dicuci. Seperti habis bikin jus alpukat, mixer harus dicuci dulu sebelum bikin jus jeruk, supaya aroma dan rasa alpukat tidak mampir di jus jeruk.

Nah, disinilah fungsi CIP.

CIP (Clean in Place) adalah sebutan untuk pembersihan di tempat. Dalam kasus ini tangki, karena tidak memungkikan memindahkan tangki untuk dibersihkan. Jadi dibikin sistem, dimana tangki bisa dibersihkan di tempat (CIP – Clean in Place)

Pada CIP, yang dibersihkan adalah tangki dan jalur pipa yang dilewati oleh adonan. Jadi yang tidak dilewati tidak dibersihkan, seperti jalur steam/water cooling pada gambar diatas.

Ok, untuk langkah-langkahnya setiap tangki berbeda-beda. Cuma mirip-mirip kayak cuci piring.

  1. Kasih Air
  2. Kasih Sabun
  3. Bilas Pakai Air (rinse)
  4. Keringkan

Pada kasus tangki diatas langkah-langkahnya sbb:

  1. Air panas akan melewati tangki dan setiap jalur pipa. Lamanya waktu air panas melewati setiap pipa dapat diatur.
  2. Kemudian steam akan masuk ke dalam tangki dan jalur pipa. Lamanya waktu steam melewati setiap pipa dapat diatur.
  3. Kemudian udara kompressor akan melewati tangki dan jalur pipa. Lamanya waktu udara melewati setiap pipa dapat diatur.

Fungsi dari how water atau air panas, adalah untuk membawa/membersihkan sisa adonan pada tangki atau pipa, jadi lamanya waktu harus pas, kalo kekurangan jadi kurang bersih, kalo kelamaan jadi tidak effisien.

Fungsi dari steam untuk membunuh kuman atau bakteri yang ada pada proses hot water sebelumnya. Biasanya steam pipa harus 80C untuk dinyatakan baik.

Fungsi dari udara kompressor adalah untuk mengeringkan, karena steam mempunyai kadar air, jika tidak dikeringkan, nanti di dalam pipa akan terdapat air. Sehingga dibutuhkan udara kompressor. Udara ini dihasilkan oleh kompressor yang food grade atau biasanya compressor yang tidak menggunakan oli.

Sistem Tangki Berbeda-Beda

Ingat, setiap proses produk setiap tangki berbeda-beda. Di produk perusahaan A caranya begini, di perusahaan B bisa berbeda prosesnya. Namun intinya sama. Ada impeller, scrapper, heating, cooling, homogenizer/circulation, intro powder/liquid/hotwater/coolwater, transfer product.

CIPnya juga berbeda, ada yang habis dikasih steam, dibilas lagi dengan air sampe isi air pada tangki pada 100L (misalnya), baru pindah ke langkah pengeringan menggunakan udara.

Selamat hari raya 1442 Hijriah, mohon maaf lahir dan batin.

Perbedaan PLC dan DCS

Tags

,

Pada dunia industri ada dua kata yang terkenal untuk pengontrolan proses, yaitu PLC dan DCS. Keduanya sama-sama mengontrol sebuah proses, sama-sama mempunyai DI (digital input, DO (digital output), AI (analog input), dan AO (analog output). Namun, apa perbedaan PLC dan DCS?

Saat seseorang menyebut kata “PLC”, maka kata itu merujuk kepada sebuah controller, beberapa merek PLC yang terkenal adalah Siemens dengan plcnya S71200 dan S71500, Schneider Electric dengan plcnya Modicon M340, dan vendor PLC lainnya. Hal ini sesuai dengan kepanjangan dari PLC (programmable logic controller), disana ada kata controller.

Saat seseorang menyebut kata “DCS”, maka kata itu merujuk kepada sistem pengontrolan yang digunakan di dalam industri tersebut. Hal ini juga sesuai dengan kepanjangan dari DCS (distributed control system), disana ada kata system.

Jadi PLC merujuk kepada controller, DCS merujuk kepada system.


Sistem Arsitektur

Saat menggunakan PLC Siemens, maka HMI dan SCADA nya bisa dari merek lain. PLC merupakan sebuah controller, jadi membutuhkan HMI atau SCADA untuk interface nya (Interface itu seperti display/monitor yang dapat melihat dan mengontrol proses yang sedang terjadi). Tanpa adanya interface, kita tidak dapat melihat proses yang diolah oleh PLC.

Sedangkan, pada DCS dari controller sampai komputer interfacenya adalah satu merek.

Perbedaan PLC dan DCS

  1. Perbedaan yang paling mendasar adalah PLC itu adalah controller. Sedangkan DCS itu adalah sistem.
  2. Dari segi software, PLC mempunyai software tersendiri untuk membuat logic, software untuk SCADA tersendiri, software untuk HMI sendiri dan saat sedang melihat monitor proses, operator tidak dapat melihat logic sebuah interlock. Sedangkan DCS hanya membutuhkan satu sofware, software ini dapat membuat logic dan membuat graphic untuk SCADA dan HMI sekaligus, dan saat sedang melihat monitor proses, operator dengan mudah melihat logic sebuah interlock.
  3. Cycle program PLC lebih cepat, biasanya digunakan pada pabrik makanan(untuk filling machine), packaging, jadi digunakan untuk proses-proses yang cepat. Sedangkan DCS lebih lambat, jadi digunakan untuk industri-industri proses yang tidak membutuhkan respon cepat.

Kapan Menggunakan PLC dan DCS?

PLC digunakan biasanya di proses yang IOnya tidak banyak. Berdasarkan pengalaman saya ada di pabrik makanan, pabrik kosmetik, konveyor batubara. Sedangkan, DCS digunakan di proses yang IOnya banyak, misalkan oil and gas, pabrik kimia, pabrik gula, power plant.

Kenapa memangnya dengan IO yang banyak? Bukannya PLC juga bisa menghandle IO yang banyak? Iya betul, memang PLC juga bisa menghandle proses di oil and gas, pabrik kimia, dan sebagainya.

Contoh studi kasus, ada sebuah pabrik menginginkan controller di pabriknya, pabrik tersebut mempunyai I/O yang banyak. Bagaimana pertimbangan pemilihan antara DCS dan PLC?

Untuk menjawab pertanyaan diatas, kita harus mengetahui “Apa akibatnya sebuah proses atau pabrik mempunyai IO yang banyak?”

  1. IO banyak akan menyebabkan logic atau interlock menjadi sangat banyak, sehingga sulit sekali untuk mengingatnya semuanya.
  2. Dari sisi pembuatan sistem, dibutuhkan waktu yang lebih lama dan graphic yang lebih banyak.

Dari dua point diatas, DCS akan menjadi lebih baik digunakan karena dari sisi software, DCS mempunyai interface yang dapat menampilkan logic atau interlock, sehingga tidak perlu mengingat logic semuanya (solusi no 1), sedangkan di PLC jika ingin mengetahui sebuah proses, maka harus membuka software logic tersebut, jadi tidak praktis.

Selain itu, karena software DCS terintegrasi antara controller dan komputer SCADA, maka komunikasi antar controller sangat mudah, pembuatan graphic juga lebih cepat, karena tagnya sudah ada (solusi no 2). Sedangkan di PLC, dari pengalaman saya untuk berkomunikasi antar PLC dengan merek yang sama sekalipun, membutuhkan setting sana sini. Dan, saat pembuatan graphic juga akan memakan waktu yang lebih banyak, karena harus export/import tag dari PLC.

Beberapa brand DCS mempunyai function atau library terhadap proses tertentu yang sudah teruji. Jadi tidak perlu membuat function atau logic lagi. Sehingga memudahkan pengerjaan.

Selain itu harga DCS lebih mahal daripada PLC.

Dan pada akhirnya, sebetulnya pabrik diatas bisa menggunakan PLC atau DCS.

Kalo mau murah tapi agak ribet, pilih PLC.

Kalo mau lebih mudah tapi mahal, pilih DCS.

Cara Backup dan Restore Konfigurasi Router Cisco Menggunakan Putty dan HyperTerminal

Tags

Persiapan:

  1. Laptop
  2. Kabel USB to Serial RS232 (beli disini)
  3. Kabel Console (beli disini)
  4. Install Software Putty (download disini)

Hubungkan kabel usb to serial RS 232 ke laptop, kemudian hubungkan kabel console kebagian port console pada Router Cisco. Nanti koneksinya seperti ini:

Install Driver Kabel USB to Serial

Kemudian, untuk menggunakan kabel USB to serial dibutuhkan driver, biasanya saat pembelian akan dikasih driver dari kabel tersebut atau bisa di download. Install driver tersebut di laptop.

Saya menggunakan kabel merek ATEN, dan disana tercatat port COM7

Buka software Putty

Pilih serial, dan masukan COM7 (sesuai yang ada di device manager), kemudian klik open. Tekan Enter. Seharusnya nanti sudah bisa login ke router cisco. Kalo routernya masih baru biasanya tidak ada passwordnya.

Kemudian ketik enable di console. Atau diperpendek menjadi en, atau ena. Masukan password routernya jika ada.

Cara Backup Konfigurasi

Di terminal putty, klik kanan di bagian toolbar putty (warna putih), kemudian pilih change settings.

  1. Pilih logging
  2. Di bagian kanan session logging, pilih All Session Output, browse dan pilih tempat folder yang akan disimpan, jangan lupa nama filenya menggunakan extension .log (tahap nomor 2 ini berfungsi untuk menyimpan semua print output di terminal putty)
  3. Kemudian di terminal, ketik ‘terminal length 0’ (berfungsi untuk menampilkan semua output, jadi tidak ada more). Silahkan loncat ke no.4, no.3 ini tidak usah diketik untuk lebih jelas perbedaannya)
  4. Ketik show run
  5. Kemudian buka file yang disimpan di no.2 menggunakan notepad
  6. File backup konfigurasi sudah selesai di backup

Cara Restore Konfigurasi

Misal, kita mau backup yang kita simpan tadi, di transfer ke router yang lain. Untuk restore/transfer file konfigurasi menggunakan saya menggunakan hyperterminal, atau bisa juga menggunakan Tera Term.

Sebelum menggunakan, buka file-properties-settings-ascii setup, kemudian isi sesuai gambar dibawah ini.

Kalo routernya baru, ketik N kemudian Y, kemudian ketik enable

Kemudian ketik “config f”, buka file yang disimpan tadi, mulainya mengopy dari baris hostname sampe terakhir (baris terakhir biasanya ada namarouter#, ini bisa di delete).

Kemudian di hyperterminal, klik kanan kemudian paste. Setelah selesai, ketik “wr” untuk menyimpan konfigurasinya.

Selesai.

Ada satu command yang wajib diketahui, yaitu show ip interface brief, command ini untuk menunjukan ip addresss yang di assign pada router dan melihat status masing-masing port.

#show ip interface brief -> untuk menunjukan port yang aktif dan sudah di assign ip address ( bisa disingkat sh ip int br)

Programming PLC Berdasarkan IEC 61131-3

Tags

IEC 61131-3 merupakan standard International yang mengatur bagaimana cara memprogram PLC.

Ada 5 buah bahasa pemograman:

  1. Ladder Diagram (LD)

Bahasa ini paling basic, biasanya orang akan belajar bahasa ladder saat pertama kali mengenal PLC. Bahasa ini sangat umum, semua PLC mempunyai bahasa pemograman ladder.

2. Function Block Diagram (FBD)

Bentuknya kotak-kotak dan dibagian kiri adalah input dan dibagian kanan adalah output. Semua PLC biasanya juga memfasilitasi bahasa Function Block Diagram.

3. Structered Text (ST)

VAR_GLOBAL
        b_Start_Stop  : BOOL;        
        b_ON_OFF      : BOOL;         
        Start_Stop AT %IX0.0:BOOL;    
        ON_OFF     AT %QX0.0:BOOL;    
END_VAR

Mirip seperti bahasa pemograman zaman sekarang yang mudah untuk dibaca karena strukturnya seperti bahasa pemograman Pascal. PLC yang support seperti Codesys.

4. Instruction List (IL)

LD     Speed
         GT     2000
         JMPCN  VOLTS_OK
         LD     Volts
VOLTS_OK LD     1
         ST     %Q75

Lebih mirip seperti bahasa assembly, oleh karena itu agak sulit dibaca dan jika ingin dipelajari harus sering-sering membuka manual. PLC yang support adalah Siemens.

5. Sequentional Function Chart (SFC)

Bentuknya seperti flowchart yang mana cara membacanya dari atas ke bawah.

Data Type

Beberapa data type yang perlu diketahui:

  • Byte = 8 bit (1 byte)
  • Word = 16 bit (2 byte)
  • Dword = 32 bit (4 byte)
  • Lword = 64 bit (8 byte)
  • Integer = 16 bit (2 byte)
  • DInteger = 32 bit (4 byte)
  • Real = 32 bit (4 byte)
  • Time = 32 bit (4 byte)

#dirumahaja

P&ID dan Safety Protection System pada Konveyor Batubara

Tags

Gambar diatas adalah P&ID conveyor batubara beserta legendnya, kalo gambarnya kurang jelas bisa di click. Saya mau sharing pengalaman saya commissioning conveyor batubara.

Safety Protection

Berikut ini adalah sensor-sensor pada conveyor batu bara yang akan menyebabkan seluruh proses berhenti.

  1. Block Chute, agak lupa fungsi ini sensor, cuma kalo di liat dari P&ID selalu diletakan di ujung dari conveyor.
  2. Pull Chord, jadi sepanjang conveyor dipasang seperti tali/senar yang gunanya jika operator melihat ada kejadian yang tidak diinginkan maka dapat menarik pull chord ini sehingga conveyor akan berhenti.
  3. Underspeed, fungsinya saat conveyor berjalan, namun karena ada satu hal, misal conveyor kepenuhan batu bara, sehingga batu bara tidak berjalan, maka sensor ini akan memerintahkan untuk berhenti.
  4. Belt Aligtment/Drift Switch, fungsinya untuk mendeteksi jika conveyor keluar jalur, seperti ke kanan dan ke kiri.

Sequence Proses Pada Batubara

Pada conveyor batubara, saat start atau stop sistem, ada yang dinamakan sequence conveyor, jadi tidak bisa semua conveyor tiba-tiba berjalan semua.

Saat start proses maka conveyor paling akhir harus berjalan pertama kali, kemudian diikuti conveyor sebelumnya, kemudian sebelumnya lagi dan seterusnya sampai yang paling awal.

Saat stop proses maka conveyor paling awal harus berhenti pertama kali, kemudian diikuti conveyor sesudahnya, kemudian sesudahnya lagi dan seterusnya sampai yang paling akhir.

Jika terjadi emergency, maka seluruh conveyor akan berhenti, termasuk crusher(penghancur batubara), oleh sebab itu saat emergency kemudian ingin start proses lagi, kemungkinan ada masalah-masalah seperti conveyor atau crusher tidak kuat berjalan, karena di dalamnya masih ada batubara, sehingga harus dibersihkan terlebih dahulu.

Item Lainnya

  1. Belt Scale/Weighing, berfungsi untuk mengukur total berat batubara yang sudah melewati sebuah konveyor, metode yang dilakukan belt scale dengan menggunakan load cell dan juga mendapatkan kecepatan dari conveyor. Sehingga didapatkan berapa berat batubara yang terlewat. Dalam hal proyek yang pernah dikerjakan, sensor ini akan memberikan pulse ( misalkan 1 pulse = 1 ton ).
  2. Magnetic Trap, berfungsi untuk mengambil bahan-bahan yang sifatnya magnet seperti besi, sehingga tidak terhitung sebagai berat total.
  3. Diverter Gate, berfungsi untuk mengarahkan alur sebuah proses conveyor, apakah ingin kek conveyor A atau B.
  4. Crusher, berfungsi untuk menghancurkan batubara ke ukuran yang lebih kecil.

#dirumahaja