BI-680: Controller DO Online Untuk Kendali Aerasi Di WTP/WWTP Dan Proses Industri

Di banyak instalasi pengolahan air minum, air limbah, maupun bioproses industri, persoalan yang sering muncul sebenarnya bukan di aerasi atau blowernya, tetapi di “mata” yang memantaunya: pengukuran dissolved oxygen (DO) yang tidak stabil. Operator melihat angka DO naik-turun liar, alarm sering bunyi, dan pada akhirnya blower dibiarkan bekerja “aman” di beban tinggi. Hasilnya, energi terbuang, proses biologi tidak selalu optimal, dan data untuk QA/QC sulit dipercaya.

Di laboratorium riset atau teaching lab, problemnya sedikit berbeda. Peneliti dan mahasiswa butuh tren DO yang bisa direkam dan ditelusuri kembali. Namun jika pengukuran masih dilakukan dengan meter portabel yang di-“colok-lepas”, data menjadi terputus-putus dan sulit dipakai untuk validasi atau audit. Di akuakultur, fluktuasi DO yang tidak terdeteksi dini bisa membuat ikan stress atau bahkan mati massal, sementara penyebabnya sering sederhana: sensor yang tidak terkalibrasi atau pembacaan yang tidak dikompensasi suhu dan salinitas.

BI-680 Online Dissolved Oxygen Controller dirancang untuk menjawab masalah-masalah praktis ini. Alih-alih mengandalkan sampling manual, BI-680 menyediakan pemantauan DO online yang kontinu, lengkap dengan kompensasi suhu, salinitas, dan tekanan barometrik. Data DO menjadi lebih stabil, alarm bisa diatur sesuai kebutuhan proses, dan integrasi ke PLC/SCADA memungkinkan plant beroperasi lebih “cerdas”, bukan sekadar reaktif.

Prinsip Kerja Pemantauan DO Online di BI-680

Secara teknologi, BI-680 adalah controller DO online yang bekerja dengan sensor industri IE-80T. Sensor ini memiliki membran dan elektrolit internal; oksigen terlarut berdifusi menembus membran, lalu direduksi di katoda sehingga menghasilkan arus listrik yang sebanding dengan konsentrasi oksigen. Arus inilah yang kemudian dikonversi menjadi nilai DO dalam mg/L atau persen saturasi oleh BI-680.

Agar angka DO benar-benar mencerminkan kondisi proses, BI-680 menyediakan beberapa kompensasi penting:

• Kompensasi suhu otomatis (ATC) di rentang 0–40 °C, sehingga perubahan suhu proses tidak langsung menggeser pembacaan DO secara salah.

• Kompensasi salinitas hingga 35 g/L untuk sampel air asin atau brine.

• Koreksi tekanan barometrik 450–850 mmHg yang relevan untuk lokasi dengan ketinggian berbeda.

Jika dibandingkan dengan metode manual seperti titrasi Winkler atau pengukuran spot menggunakan DO meter portabel, pendekatan online ini punya beberapa keuntungan jangka panjang:

• Pengukuran kontinu: tren DO bisa diamati secara real time, bukan hanya snapshot sesaat.

• Integrasi kontrol: output 4–20 mA dan RS485 memungkinkan data DO langsung mengendalikan blower, pompa, atau aerator.

• Mengurangi ketergantungan pada operator: lebih sedikit peluang salah baca, salah catat, atau lupa kalibrasi.

Dalam jangka panjang, teknologi DO online seperti BI-680 membantu plant mencapai titik operasi yang lebih efisien: aerasi tidak lagi berlebihan, kualitas effluent lebih konsisten, dan data historis DO bisa dipakai untuk optimasi proses maupun keperluan audit lingkungan.

Mengapa BI-680 Menarik bagi Laboratorium dan Plant Proses

BI-680 dapat dipandang sebagai “otak lokal” untuk satu titik pemantauan DO. Unit ini menggabungkan:

• Controller panel-mount 96 × 96 mm yang ringan (±350 g).

• Elektroda DO industri IE-80T dengan membran dan elektrolit pengganti.

• Output sinyal 4–20 mA plus RS485 Modbus-RTU untuk integrasi ke sistem yang lebih besar.

Beberapa hal yang membuat BI-680 cukup menonjol di kelasnya:

1. Fleksibilitas kalibrasi
   Pengguna dapat memilih kalibrasi 1 atau 2 titik. Kalibrasi satu titik dilakukan pada air jenuh oksigen (100%), sedangkan kalibrasi dua titik menambahkan larutan nol oksigen (0%). Ini memberi kontrol lebih baik terhadap linieritas pembacaan di rentang 0–20 mg/L.

2. Pengaturan alarm yang granular
   Batas alarm bawah dan atas dapat disetel bebas di rentang 0,00–20,00 mg/L, lengkap dengan nilai hysteresis 0,01–0,10 mg/L untuk mencegah relay “kedip-kedip” saat nilai DO berfluktuasi di sekitar titik set point.

3. Dukungan beberapa satuan
   BI-680 bisa menampilkan DO dalam mg/L, ppm, atau persen saturasi, sehingga mudah disesuaikan dengan standar masing-masing industri atau laboratorium.

4. Kompensasi salinitas dan tekanan
   Fitur ini jarang ada pada controller entry-level, padahal sangat penting untuk aplikasi air laut, akuakultur, atau proses kimia dengan kadar garam tinggi.

Bagi QA/QC lab, kehadiran controller seperti ini memungkinkan satu titik pemantauan DO yang stabil untuk uji rutin, sementara unit portable bisa difokuskan pada sampling di lapangan. Di plant pengolahan air, BI-680 dapat menjadi node DO yang dihubungkan ke SCADA untuk memantau kinerja aerasi 24/7.

Desain Fisik dan Ergonomi

Secara fisik, BI-680 adalah unit panel-mount dengan dimensi 96 × 96 × 75 mm dan bobot sekitar 350 g. Ukuran ini mengikuti standar cut-out 91 × 91 mm pada panel, sehingga mudah dipasang di panel kontrol baru maupun retrofit di panel lama.

Bagian depan unit didominasi layar LCD berukuran 70 × 45 mm yang menampilkan nilai DO, suhu, dan ikon status seperti mode kalibrasi, setup, serta indikator ATC. Di bawah layar terdapat empat tombol utama yang masing-masing berfungsi untuk:

• Menyalakan/mematikan dan masuk ke menu setup.

• Memulai kalibrasi dan menggeser nilai ke atas.

• Mengatur temperatur dan menggeser nilai ke bawah.

• Memilih mode pengukuran serta mengkonfirmasi pilihan di menu.

Dari sisi catu daya, BI-680 menggunakan suplai DC 24 V dengan terminal sekrup di bagian belakang. Terdapat dua jalur power (power supply 1 dan 2) yang dapat digunakan untuk pemisahan beban antara sirkuit internal dan loop 4–20 mA jika dibutuhkan.

Batas lingkungan operasi yang disarankan adalah:

• Suhu operasi 5–50 °C.

• Suhu penyimpanan 0–60 °C.

• Kelembapan relatif < 80% non-kondensasi.

Tidak ada informasi khusus mengenai IP rating di dokumen pabrikan yang tersedia, sehingga unit ini sebaiknya dipasang pada panel indoor atau di kabinet yang terlindung dari percikan air langsung, uap korosif, dan getaran berlebih. Untuk pemakaian di WTP/WWTP, kebanyakan pengguna akan menempatkan controller di ruang kontrol atau panel lokal yang tertutup, sementara elektroda IE-80T dipasang langsung di pipa atau tangki proses.

Antarmuka dan Pengalaman Pengguna

Antarmuka BI-680 dibuat cukup sederhana. Layar LCD utama menampilkan:

• Angka besar untuk nilai DO (mg/L atau %).

• Angka lebih kecil di bagian bawah untuk suhu.

• Ikon kecil “Calibration”, “Setup”, “ATC”, serta indikator alarm tinggi/rendah (ALM1/ALM2).

Navigasi menu dilakukan dengan kombinasi tombol:

• Tombol power/menu untuk masuk ke menu setup (tekan dan tahan).

• Tombol panah atas/bawah untuk memilih item menu dan mengatur nilai.

• Tombol Enter untuk menyimpan pilihan dan kembali ke mode pengukuran.

Menu setup mencakup pengaturan:

• Koefisien salinitas (0–35 g/L).

• Tekanan barometrik (450–850 mmHg).

• Jumlah titik kalibrasi (1 atau 2).

• Unit pengukuran (mg/L, ppm, %).

• Alarm rendah/tinggi dan hysteresis.

• Rentang analog output 4–20 mA.

• Factory reset.

Dokumen pabrikan tidak menyebutkan fitur seperti Auto-Hold, auto-off, ataupun memori data internal. Artinya, pendekatan desain BI-680 memang lebih dekat ke controller proses yang selalu menyala dan terhubung ke sistem kontrol di belakangnya, bukan sebagai logging meter mandiri. Untuk kebutuhan pencatatan data, plant biasanya akan menangkap sinyal 4–20 mA atau RS485 ke PLC/SCADA, lalu mengelola histori data di sana.

Fitur Utama untuk Operasi Harian

Walaupun terlihat sederhana, ada beberapa fitur yang sangat membantu dalam pekerjaan sehari-hari di plant maupun laboratorium:

1. Rentang pengukuran yang relevan untuk pengolahan air
   BI-680 mengukur DO 0,00–20,00 mg/L dengan resolusi 0,01 mg/L dan akurasi ±0,5 mg/L. Rentang ini sudah mencakup kebutuhan:

   • Pengolahan air limbah dengan DO tipikal 0,5–4 mg/L di kolam aerasi.

   • Pengolahan air minum, boiler feed water, hingga kolam ikan dengan DO beberapa mg/L.

2. Mode persen saturasi
   Untuk keperluan riset atau validasi sensor, % saturasi 0,0–200,0% (resolusi 0,1%, akurasi ±2,0%) memudahkan pembandingan dengan tabel kelarutan oksigen teoretis.

3. Kompensasi suhu otomatis
   Temperatur memengaruhi kelarutan oksigen dan respons sensor. Dengan ATC 0–40 °C dan akurasi ±1 °C, BI-680 mengurangi kesalahan yang timbul dari fluktuasi suhu proses.

4. Alarm dan relay
   Dua relay dengan posisi NO/NC dan pengaturan hysteresis memungkinkan BI-680 langsung mengendalikan peralatan eksternal, misalnya:

   • Menghidup-matikan blower jika DO turun di bawah 1,5 mg/L.

   • Mengaktifkan alarm sirene jika DO melebihi batas tertentu pada proses sensitif.

5. Fungsi reset ke pabrik
   Jika pengaturan menu mengalami banyak perubahan dan pengguna ingin kembali ke kondisi standar, fungsi factory reset dapat mengembalikan semua setting ke default, tentu dengan konsekuensi perlu kalibrasi ulang.

Dari perspektif efisiensi, fitur-fitur di atas membantu mengurangi waktu commissioning, meminimalkan error setelan, dan memberi dasar yang stabil untuk kontrol otomatis aerasi ataupun pemantauan DO lainnya.

Integrasi ke PLC, SCADA, dan Sistem Kontrol Plant

BI-680 dirancang sebagai bagian dari sistem yang lebih besar. Pada bagian belakang unit terdapat:

• Terminal sinyal 4–20 mA dengan beban maksimum 500 Ω.

• RS485 dengan protokol Modbus-RTU.

• Terminal relay untuk dua alarm (NO/NC/COM).

Sinyal 4–20 mA biasanya dihubungkan ke:

• Input analog PLC atau DCS untuk kontrol aerasi.

• Data logger atau recorder untuk pencatatan jangka panjang.

Sementara RS485 Modbus-RTU dapat dipakai untuk:

• Mengambil nilai DO, unit, dan suhu secara digital.

• Membaca set point alarm dan konfigurasi rentang 4–20 mA.

Dokumen pabrikan menjabarkan contoh frame Modbus, termasuk alamat register untuk DO, unit, suhu, dan parameter alarm. Hal ini memudahkan integrator sistem untuk menambahkan BI-680 ke dalam jaringan instrumen yang sudah ada, tanpa memerlukan software proprietary khusus.

Bagi QA/QC dan tim proses, integrasi ini berarti:

• Data DO bisa digabungkan dengan variabel lain (pH, debit, suhu, energi blower) untuk analisis efisiensi aerasi.

• Tren DO dapat ditampilkan di SCADA, lengkap dengan rekam alarm untuk keperluan audit.

• Laporan rutin dapat diotomasi, misalnya laporan harian kualitas air limbah.

Spesifikasi Teknis Lengkap

Bagi pengguna yang belum familiar dengan angka-angka ini, bisa dibayangkan seperti berikut: rentang 0–20 mg/L mencakup kondisi dari hampir tanpa oksigen (0–0,5 mg/L, kritis untuk ikan atau proses biologis) sampai air jenuh oksigen di sekitar 8–10 mg/L pada suhu ruang, bahkan masih ada margin untuk kondisi oversaturasi. Resolusi 0,01 mg/L berarti setiap perubahan kecil pada proses aerasi, misalnya penyesuaian blower, akan terlihat di layar.

Panduan Memilih Komponen Tambahan

Untuk memaksimalkan pemanfaatan BI-680, penting memilih sensor dan aksesori yang sesuai dengan rentang DO dan lingkungan aplikasi. Tabel berikut memberikan gambaran umum:

Aksesori yang umum terkait BI-680:

• IE-80T: elektroda DO industri (0–20 mg/L).

• DO-MEM: membrane cap 2 pcs/set.

• DO-ES: larutan elektrolit 30 ml.

Faktor yang perlu diperhatikan agar hasil akurat:

• Aliran di sekitar sensor: hindari kondisi stagnan; gunakan pemasangan in-line atau flow-through bila perlu.

• Kebersihan membran: kerak, biofilm, atau minyak dapat mengganggu difusi oksigen.

• Suhu, salinitas, dan tekanan: pastikan kompensasi di menu BI-680 diatur sesuai kondisi nyata.

• Proses kimia agresif: gas seperti H₂S, SO₂, atau pelarut organik tertentu dapat merusak membran; konsultasikan sebelum pemasangan permanen.

Penerapan BI-680 di Lapangan

Optimasi Aerasi di WWTP Pabrik Minuman

Bayangkan sebuah WWTP di pabrik minuman dengan biaya listrik blower yang signifikan. Sebelum menggunakan controller DO online, operator menjalankan blower dengan pola tetap, tanpa melihat DO secara real time. Kadang DO turun terlalu rendah sehingga kualitas effluent memburuk, di lain waktu blower bekerja berlebihan.

Dengan memasang BI-680 pada kolam aerasi utama dan menghubungkan output 4–20 mA ke PLC, plant mulai menerapkan kontrol aerasi berbasis DO. Set point DO dijaga di sekitar 2,0 mg/L, alarm rendah di 1,5 mg/L, dan alarm tinggi di 3,5 mg/L. Dalam beberapa bulan, tren konsumsi energi menunjukkan penurunan beban blower karena aerasi lebih tepat guna, sementara parameter kualitas air limbah (misalnya BOD/COD) tetap terjaga.

Pemantauan DO di Akuakultur Intensif

Pada budidaya ikan air tawar intensif, DO adalah faktor kritis. Sebelum ada instrumen online, pekerja tambak memeriksa DO secara manual pada jam-jam tertentu menggunakan DO meter portabel. Celah waktu antar pengukuran membuat kejadian DO drop di malam hari sering terlambat diketahui.

Dengan BI-680 dan elektroda yang dipasang di kolam utama, nilai DO dipantau terus menerus. Output relay dihubungkan ke sistem alarm lokal dan pompa aerasi cadangan. Ketika DO turun di bawah batas aman yang disetel, aerator cadangan aktif otomatis dan alarm memberi tahu operator. Pendekatan ini tidak hanya mengurangi risiko kematian ikan, tetapi juga memberi data historis DO yang bisa dipakai untuk mengatur padat tebar dan jadwal pemberian pakan.

Panduan Penggunaan Langkah demi Langkah

Sebagai contoh, berikut alur penggunaan BI-680 untuk pemantauan DO di kolam aerasi WWTP industri minuman:

1. Persiapan perangkat

   • Pasang BI-680 pada panel lokal dengan cut-out 91 × 91 mm.

   • Pastikan suplai DC 24 V telah tersedia dan ground terhubung dengan baik.

2. Pemasangan elektroda

   • Siapkan elektroda IE-80T, buka cap membran, bilas dengan air suling, dan isi dengan elektrolit DO-ES.

   • Pasang kembali membran, pastikan tidak ada gelembung udara di dalamnya.

   • Pasang elektroda pada pipa sampling atau langsung di tangki dengan fitting yang sesuai.

3. Pengaturan awal

   • Nyalakan BI-680 dan masuk ke menu setup.

   • Setel salinitas (misalnya 0 g/L untuk air tawar) dan tekanan barometrik sesuai ketinggian lokasi.

   • Pilih unit mg/L dan tentukan jumlah titik kalibrasi (1 atau 2 titik).

4. Kalibrasi

   • Lakukan kalibrasi 1 titik pada air jenuh oksigen (100% saturasi) atau 2 titik bila diperlukan (tambahan larutan nol oksigen).

   • Biarkan elektroda stabil sekitar 10 menit pada tiap titik sebelum menekan Enter untuk menyimpan.

5. Pengoperasian rutin

   • Celupkan elektroda ke aliran sampel.

   • Amati nilai DO pada layar; pastikan berada di kisaran target proses.

   • Atur alarm low/high dan hysteresis sesuai strategi kontrol aerasi.

6. Integrasi ke sistem kontrol

   • Hubungkan output 4–20 mA ke input analog PLC untuk kontrol blower.

   • Hubungkan RS485 ke jaringan Modbus untuk pemantauan di SCADA.

   • Uji respon alarm dan relay sebelum plant berjalan penuh.

7. Perawatan berkala

   • Periksa membran dan kebersihan elektroda secara rutin; ganti membran dan elektrolit sesuai kebutuhan.

   • Lakukan kalibrasi ulang berkala atau setiap kali ada indikasi drift.

Kesimpulan dan Rekomendasi

BI-680 Online Dissolved Oxygen Controller menawarkan kombinasi yang seimbang antara fungsionalitas industri dan kemudahan penggunaan. Dengan rentang DO 0–20 mg/L, kompensasi suhu, salinitas, serta tekanan, ditambah output 4–20 mA dan RS485, unit ini cocok untuk:

• Pengolahan air minum dan air limbah (WTP/WWTP).

• Proses bioteknologi dan farmasi yang membutuhkan kontrol DO stabil.

• Pabrik makanan dan minuman yang menuntut pemantauan kualitas air proses.

• Akuakultur intensif dan riset terkait kualitas air.

Bagi organisasi yang ingin beralih dari pengukuran manual ke sistem pemantauan dan kontrol DO online, BI-680 dapat menjadi titik awal yang solid. Model ini paling menguntungkan bagi plant yang sudah memiliki PLC/SCADA dan ingin menambahkan node DO yang mudah diintegrasikan. Untuk kebutuhan yang menuntut logging internal atau fitur canggih lain (misalnya multi-channel), BI-680 bisa diposisikan sebagai bagian dari sistem yang lebih besar, bukan sebagai satu-satunya alat.

FAQ Singkat

1. Apakah BI-680 dapat menampilkan DO dalam unit ppm?
Ya, pengguna dapat memilih unit mg/L, ppm, atau persen saturasi di menu pengaturan.

2. Seberapa sering kalibrasi perlu dilakukan?
Frekuensi kalibrasi tergantung beban proses dan kondisi sampel. Untuk aplikasi air limbah dengan fouling tinggi, kalibrasi 1–2 minggu sekali sering direkomendasikan. Manual menyarankan kalibrasi ulang setelah factory reset atau penggantian membran/elektrolit.

3. Apakah BI-680 memiliki memori data internal?
Dokumen pabrikan yang tersedia tidak menyebutkan memori logging internal. Untuk perekaman data jangka panjang, gunakan sinyal 4–20 mA atau RS485 ke PLC/SCADA atau data logger.

4. Apakah sensor IE-80T tahan terhadap air laut?
Rentang salinitas 0–35 g/L dan kompensasi salinitas menunjukkan dukungan untuk air asin atau brine. Namun, kandungan gas agresif atau bahan kimia tertentu tetap perlu dipertimbangkan untuk umur membran.

5. Apa yang terjadi jika alarm high dan low disetel pada nilai yang sama?
Manual menyebutkan bahwa nilai alarm tidak boleh sama; sistem tidak akan menerima pengaturan tersebut karena bisa menyebabkan perilaku relay yang tidak jelas.

6. Bagaimana cara menghubungkan BI-680 ke SCADA?
Gunakan antarmuka RS485 Modbus-RTU. Dokumen pabrikan menyediakan alamat register dan contoh frame komunikasi yang dapat diimplementasikan di PLC/SCADA.

Sebagai pemasok dan distributor alat laboratorium dan instrumen proses, CV. Java Multi Mandiri memahami pentingnya pemantauan dissolved oxygen dalam mendukung berbagai proses penelitian dan produksi Anda. Kami berfokus melayani klien bisnis dan aplikasi industri, menyediakan instrumen berkualitas seperti BI-680 Online Dissolved Oxygen Controller dan perangkat laboratorium lainnya untuk membantu perusahaan Anda mengoptimalkan kontrol aerasi, menjaga kualitas air, dan memenuhi standar operasional yang ketat. Jika Anda ingin meningkatkan akurasi dan efisiensi dalam pemantauan DO pada utilitas maupun proses, mari diskusikan kebutuhan perusahaan Anda bersama kami untuk menemukan solusi yang tepat.

Rekomendasi Water Quality Meter Unggulan untuk Kebutuhan Anda

Referensi

• Yuliantari, R. V., Novianto, D., Alex Hartono, M., & Rahayu Widodo, T. (2021). Pengukuran Kejenuhan Oksigen Terlarut pada Air menggunakan Dissolved Oxygen Sensor. Jurnal Fisika Flux: Jurnal Ilmiah Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat, 18(2). Retrieved from https://journal.ppjp.ulm.ac.id/journal/index.php/f/article/download/9997/7246

• Siti Mariyam, Soleh Romdon, & Engkos Kosasih. (2004). Teknik Pengukuran Oksigen Terlarut. Buletin Teknik Litkayasa Sumber Daya dan Penangkapan, 2(1), 45-47. Retrieved from https://ejournal-balitbang.kkp.go.id/index.php/btl/article/view/3345/2861