Diagram Sistem Instrumentasi

Setiap disiplin teknis memiliki cara standar tersendiri untuk membuat diagram deskriptifnya, dan tidak terkecuali intrumentasinya. Ruang lingkup instrumentasi sangat luas, bagaimanapun, tidak ada bentuk diagram yang cukup untuk mempresentasikan semua yang mungkin perlu untuk kita gambarkan/wakilkan dalam gambar diagram. Ada tiga jenis diagram instrumentasi:
• Diagram Aliran Proses/ Process Flow Diagrams (PFD)
• Diagram Proses dan Instrumen/ Process and Instrument Diagrams (P & ID)
• Diagram loop/Loop Diagrams (“Loop sheets”)
• Diagram fungsional/ Functional Diagrams

Pada tingkat tertinggi, para teknisi instrumen tertarik pada interkoneksi proses kapal, pipa, dan jalur aliran cairan proses. Bentuk diagram yang tepat untuk mempresentasikan “besar gambar “dari sebuah proses disebut process flow diagram. Instrumen individu jarang terwakili
dalam PFD, karena fokus dari diagram adalah proses itu sendiri.
Pada tingkat terendah, teknisi instrumen tertarik pada interkoneksi individu instrumen, termasuk semua nomor wire/kabel/kawat, nomor terminal, jenis kabel, kalibrasi instrumen rentang, dll. Bentuk diagram yang tepat untuk tingkat detail halus ini disebut Loop Diagram. Di sini, Proses kapal dan perpipaan jarang terwakili, karena fokus dari diagram adalah
instrumen itu sendiri.
Diagram proses dan instrumen (P & ID) terletak di suatu tempat di tengah antara arus proses diagram dan loop diagram. P & ID menunjukkan tata letak semua vessel, pipa, dan mesin, namun dengan instrumen yg ditumpangkan pada diagram yang menunjukkan apa yang akan diukur dan apa yang terkontrol di sini/pada prosesnya, seseorang dapat melihat alur proses serta “arus” informasi antara instrumen yang mengukur dan mengendalikan proses.
Diagram fungsional/Functional Diagrams digunakan untuk tujuan yang sama sekali berbeda: mendokumentasikan strategi sistem pengaturan. Dalam diagram fungsional, penekanan ditempatkan pada algoritma yang digunakan untuk mengendalikan proses, berlawanan dengan koneksi perpipaan, kabel, atau instrumen. Diagram ini biasanya ditemukan di dalam industri pembangkit tenaga listrik, namun terkadang juga digunakan di industri lain.

Teknisi instrumen harus sering beralih di antara diagram yang berbeda saat memecahkan masalah sebuah sistem kontrol yang kompleks. Ada terlalu banyak detail untuk satu diagram untuk menunjukkan segalanya. Bahkan jika halaman itu cukup besar, diagram “show everything” akan begitu mudah gagal dengan rinciannya bahwa akan sulit untuk berfokus pada pengelompokan rincian tertentu yang mungkin Anda minati. Penyempitan ruang lingkup dengan perkembangan dari diagram PFD ke loop dapat divisualisasikan sebagai sebuah proses “zooming in”, seolah-olah seseorang melihat sebuah proses melalui lensa mikroskop pada kekuatan/tekanan yang berbeda. Pertama Anda mulai dengan PFD atau P & ID untuk mendapatkan gambaran umum tentang prosesnya, untuk melihat bagaimana komponen utama berinteraksi. Kemudian, setelah Anda mengidentifikasi instrumen “loop” Anda perlu diselidiki, Anda lihat ke diagram lingkaran yang sesuai untuk melihat rincian interkoneksi itu sistem instrumen sehingga Anda tahu di mana menghubungkan peralatan uji Anda dan sinyal apa yang Anda harapkan untuk menemukan saat Anda melakukannya.

Process Flow Diagrams (PFD)

Untuk menunjukkan contoh prosesnya, mari periksa diagram untuk sistem kontrol kompresor,dimulai dengan Process Flow Diagram, atau PFD. Dalam proses fiktif ini, air di uapkan/evaporasikan dari proses di bawah vakum parsial (disediakan oleh kompresor). Kompresor itu mengangkut uap ke drum “knockout” di mana mereka mengembun menjadi bentuk cair. Sebagai tipikal PFD, diagram ini menunjukkan keterkaitan utama kapal dan peralatan proses, namun menghilangkan rincian seperti garis sinyal instrumen dan instrumen tambahan:

Orang mungkin bisa menebak alat interkoneksi berdasarkan label instrumen. Contohnya, tebakan yang bagus adalah bahwa tingkat pemancar/level transmitter (LT) di bagian bawah drum KnockOut mungkin kirim sinyal yang akhirnya mengontrol level valve (LV) di bagian bawah kapal yang sama. Satu yang lain mungkin juga menduga bahwa pemancar suhu (TT) di bagian atas evaporator mungkin bagiannya dari sistem kontrol suhu yang memungkinkan uap ke jaket pemanas kapal itu.

Berdasarkan diagram ini sendiri, seseorang akan kesulitan untuk menentukan sistem kontrolnya apa, jika ada, kemungkinan adalah mengendalikan/kontrol pada kompresor itu sendiri. Semua rangkaian PFD yang berhubungan langsung dengan kompresor adalah aliran pemancar/flows transmitter (FT) pada suction line. Tingkat ketidakpastian ini sangat dapat diterima untuk PFD,karena tujuannya hanya untuk menunjukkan arus umum proses itu sendiri, dan hanya minimal instrumentasi kontrol.

Process and Instrument Diagrams (P & ID)

The next level of detail is the Process and Instrument Diagram1 , or P&ID. Here, we see a “zooming in” of scope from the whole evaporator process to the compressor as a unit. The evaporator and knockout vessels almost fade into the background, with their associated instruments absent from view

Now we see there is more instrumentation associated with the compressor than just a flow transmitter. There is also a differential pressure transmitter (PDT), a flow indicating controller (FIC), and a “recycle” control valve allowing some of the vapor coming out of the compressor’s

discharge line to go back around into the compressor’s suction line. Additionally, we have a pair
of temperature transmitters reporting suction and discharge line temperatures to an indicating
recorder.
Some other noteworthy details emerge in the P&ID as well. We see that the flow transmitter, flow
controller, pressure transmitter, and flow valve all bear a common number: 42. This common “loop
number” indicates these four instruments are all part of the same control system. An instrument
with any other loop number is part of a different control system, measuring and/or controlling some
other function in the process. Examples of this include the two temperature transmitters and their
respective recorders, bearing the loop numbers 41 and 43.
Please note the differences in the instrument “bubbles” as shown on this P&ID. Some of the
bubbles are just open circles, where others have lines going through the middle. Each of these
symbols has meaning according to the ISA (Instrumentation, Systems, and Automation society)
standard:

The type of “bubble” used for each instrument tells us something about its location. This, obviously, is quite important when working in a facility with many thousands of instruments scattered over acres of facility area, structures, and buildings. The rectangular box enclosing both temperature recorders shows they are part of the same physical instrument. In other words, this indicates there is really only one temperature recorder instrument, and that it plots both suction and discharge temperatures (most likely on the same trend graph). This suggests that each bubble may not necessarily represent a discrete, physical instrument, but rather an instrument function that may reside in a multi-function device. Details we do not see on this P&ID include cable types, wire numbers, terminal blocks, junction boxes, instrument calibration ranges, failure modes, power sources, and the like. To examine this level of detail, we must turn to another document called a loop diagram.

catatan: Akan diperbaiki lagi sebisa dan secepat mungkin.

Sumber: Lessons In Industrial Instrumentation, version 2.23