Sistem kontrol bertingkat merupakan salah satu skema kontrol yang banyak digunakan di industri proses. Skema kontrol ini menawarkan respon terhadap gangguan yang relatif lebih baik jika dibandingkan dengan sistem kontrol single-loop. Dalam penelitian ini, peneliti melakukan desain dan implementasi sistem kontrol bertingkat untuk level fluida (primary loop) dan aliran fluida (secondary loop). Kontroler fuzzy-PID dirancang untuk primary loop sehingga kecepatan respon primary loop. Kontroler Fuzzy-PID adalah kontroler PID yang dapat ditala oleh kontrol logika fuzzy. Parameter PID dapat dirubah oleh keluaran kontrol logika fuzzy  berdasarkan setpoint yang diberikan. Sistem kontrol hasil rancangan diuji dengan simulasi dan diimplementasikan dalam bentuk prototype berbasis Arduino. Hasil pengujian pada prototype menunjukan hasil yang menjanjikan: respon zero overshoot dan zero offset dengan settling time yang berbeda-beda menyesuaikan setpoint yang diberikan.

Seperti yang kita ketahui Perusahan Gas Negara (PGN) Tbk, merupakan salah satu perusahan nasional Indonesia terbesar di bidang transportasi dan distribusi gas bumi yang mana berperan dalam pemenuhan gas bumi domestic karena dengan semakin banyaknya penduduk di Indonesia maka permintaan gas dari konsumen juga semakain banyak. Oleh karena itu perlu pendistribusian gas ke konsumen yang lancer dan tepat, ada juga permintaan kensumen yang bervariasi maka dari itu digunakan orifice meter mengukur besaranya pressure sebelum (upstream) dan pressure sesudah melewati plat orifice (downatream) dari pressure tersebut maka diketahui besarnta laju alir dengan menggunakan formula AGA Report 3. Dari perhitungan yang mengacu pada standart AGA 3 dimana nilai error deviasi ±2% berdasarkan ketetanpan perjanjian jual beli gas (PJBG) yang dilandasi oleh keputusan Direktur Jendral Standarisasi dan perlindungan konsumen tentang syarat teknis Meter Gas Orifice

Boiler 1 merupakan alat yang mempunyai fungsi sebagai pengubah air menjadi steam dikarenakan adanya penghantar panas dari bahan bakar. Control level pada drum boiler ini ditujukan agar mengontrol level stabil pada set point sehingga nantinya menghasilkan produk yang maksimal. Level Indicator Controller (LIC) memiliki nilai Kp = 3,30, Ti = 15s dan Td = 0. Telah dilaksanakan perancangan dengan memakai metode Direct Synthesis, dengan tujuan untuk melihat grafik respon yang lebih bagus antara actual dan design. Untuk metode Direct Synthesis dengan settling time 1100 detik maka diperoleh nilai Kp sebesar 0,648 , time integral (Ti) sebesar 0,999 detik serta time derivative (Td) sebesar 0,0379 detik. Setelah dilakukan simulink pada Matlab hasilnya respon menyatakan bahwa controller design lebih cepat dibandingkan dengan controller actual. Nilai yang didapat pada controller design dengan metode Direct Synthesis untuk rise time sebesar 487,0062 detik, settling time sebesar 868,5366 detik, overshoot sebesar 0%, undershoot sebesar 0%, delay time sebesar 148,623 detik. Sedangkan untuk controller actual nilai yang didapat untuk rise time sebesar 1453,4 detik, settling time sebesar 2564,8 detik, overshoot sebesar 0%, undershoot 0%, delay time sebesar 439,612 detik dan untuk hasil dari nyquist stability menghasilkan sistem yang stabil.

Kolom cold separator merupakan sebuah kolom yang berfungsi untuk memisahkan fluida berdasarkan densitas. Pada kolom ini fluida dengan densitas tinggi akan turun ke bawah berupa liquid. Kemudian fluida dengan densitas rendah akan naik ke atas berupa gas. Pada bottom kolom ini terdapat fluida yang harus dijaga level-nya agar tidak terjadi kepenuhan dan kekosongan pada kolom tersebut. Komponen pendukung pengendalian level yang digunakan pada kolom ini adalah berupa sensor berupa magnetic floating yang terhubung dengan magnetic transmitter, controller yang berada pada control room, i/p Converter, dan control valve. Setelah didapatkan kondisi aktual dengan yang telah diketahui respon transien-nya, dilakukan tuning PID menggunakan dua metode yaitu Ziegler-Nichols dan Tyreus Luyben sebagai komparasi antara kondisi aktual dengan kondisi setelah di tuning. Hasil tuning yang pertama adalah menggunakan metode ziegler-nichols yang menunjukkan hasil overshoot yang lebih tinggi sebesar 65,17 persen, rise time yang lebih cepat sebesar 50 detik, settling time yang lebih cepat sebesar 1,610 detik dari kondisi aktual. Sedangkan metode yang kedua yaitu tyreus luyben didapatkan hasil overshoot yang lebih rendah sebesar 17,08 persen, rise time yang lebih cepat sebesar 3,465, settling time yang lebih cepat sebesar 100 detik dari kondisi aktual. Komparasi antara kondisi aktual dengan metode tuning yang digunakan, tuning dengan metode tyreus luyben lebih baik dari kondisi aktual dan tuning metode ziegler-nichols dikarenakan overshoot-nya yang terlalu tinggi.

Perkembangan industri telah memasuki era industry 4.0. Salah satu teknologi di era ini adalah yang dikenal dengan Internet of Things (IoT). Industri dituntut untuk dapat beradaptasi dengan teknologi baru ini, termasuk industri proses. IoT membawa konsep fleksibilitas, efisiensi dan produktifitas melalui teknologi informasi yang cerdas berbasis internet. Proses yang sebelumnya hanya dapat dikendalikan dan dipantau melalui ruang kontrol dengan komunikasi serial berbasis kabel, saat ini ditutut untuk dapat dikendalikan dan dipantau kapan saja dan di mana saja dengan komunikasi berbasis internet. Dalam penelitian ini, kami membangun prototype satu lup sistem kontrol proses level dengan kontroler utama menggunakan mikrokontroler ATmega328p. Kontrol PID diimplementasikan ke dalam algoritma mikrokontroler yang terintegrasi dengan ESP3286 sehingga pengendalian dan pemantauan dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja via Human Machine Interface (HMI) berbasis website. Pengujian pada prototype menunjukkan hasil yang menjanjikan dengan karakteristik respon sistem kontrol: zero offset, maximum overshoot 3 cm dan settling time sekitar 125 detik. Penggunaan website sebagai HMI dapat berjalan dengan baik dengan waktu tunda maksimal sebesar 3 detik jika dibandingkan transfer data dengan komunikasi serial.