Motion Controllers sebagai Inti dari Sistem Otomasi

Kategori: 

Dalam sebuah perusahaan industrial yang memiliki aktivitas bekerja yang tinggi perlu adanya sistem kendali yang terintegrasi. Untuk memudahkan perintah secara otomatis, Anda bisa menggunakan perangkat khusus yang disebut motion controller untuk mengontrol pengoperasian mesin.

Motion controller atau sering disebut sebagai kendali gerak atau pengontrol gerak merupakan elemen inti dari sebuah subbidang sistem kontrol gerak. Pada dasarnya motion controller adalah sebuah perangkat khusus guna mengontrol gerak sesuai dengan perintah.

Motion Controllers sebagai Inti dari Sistem Otomasi

Perangkat ini bermanfaat untuk menciptakan jalur yang harus dilakukan mesin, sehingga mesin dapat mudah untuk memenuhi sebuah perintah. Dengan adanya sistem pengontrol gerak, dapat memantau kesalahan posisi ataupun kecepatan.

Melalui artikel ini, Anda dapat mengetahui lebih dalam mengenai motion controllers dan kegunaannya dalam sistem otomasi.

Key Takeaways:

  • Motion controllers merupakan perangkat khusus yang berguna untuk mengontrol mode pengoerasian mesin.
  • Dengan mengendalikan pergerakan, Anda dapat mengetahui posisi dan kecepatan sebuah mesin. Hal ini dapat menjadi bahan koreksi jika terjadi kesalahan ataupun kerusakan.
  • Sistem motion controllers terdiri dari motion controller, drive, motor, dan Feedback sistem

Mengenal Motion Controllers

Secara umum motion controller adalah perangkat khusus yang mengontrol mode pengoperasian mesin. Dengan kata lain, perangkat ini adalah otak dari setiap sistem kontrol gerak. Oleh karena itu memiliki fungsi untuk memberitahu apa yang harus dilakukan  mesin berdasarkan hasil produksi yang diinginkan.

Faktanya, motion controller berisi profil gerakan dan posisi target untuk aplikasi, dan menciptakan lintasan yang harus dilakukan mesin untuk memenuhi perintah. Motion controller juga menghitung dan menghasilkan perintah output untuk setiap lintasan atau jalur gerak. 

Motion controller memiliki variasi dalam segi kecanggihan dan kerumitan perangkatnya. Namun, semua dirancang untuk menjalankan tugas dengan kecepatan, pemosisian, dan kontrol yang tepat.

Secara umum cara kerja motion controller menggunakan sistem berbasis umpan balik. Diawali dengan mengambil perintah input dari pengguna, membandingkannya dengan sinyal umpan balik dari motor, dan mengambil tindakan korektif untuk membuat output (atau posisi aktual) dan input (atau posisi yang diinginkan) sejajar satu sama lain, idealnya dengan sedikit atau tanpa kesalahan.

Pengontrol gerak juga menciptakan lintasan yang diikuti motor untuk memenuhi perintah yang diinginkan. Juga disebut profil gerak, profil adalah urutan perintah posisi versus waktu. Ini memberitahu motor dimana harus memposisikan beban dan seberapa cepat motor harus melakukannya. 

Jenis Komponen Sistem Motion Control

Dalam sistem motion control terdapat beberapa bagian komponen utama yang dapat membantu kinerja sistem gerak. Berikut jenis komponen sistem motion control:

1. Pengontrol Gerakan (Motion Controller)

Motion controller adalah perangkat yang dapat diprogram yang mengontrol jalur gerakan, penutupan loop servo, dan eksekusi urutan dalam sistem kontrol gerakan otomatis. Pada dasarnya, pengontrol adalah "otak" dari sistem kontrol gerak.

Pada dasarnya motion controller menargetkan lintasan gerak, lalu mengirimkan sinyal ke jalur penggerak untuk "menggerakkan" motor, dan dalam sistem loop tertutup membandingkan sinyal umpan balik posisi aktual dari pembuat enkode ke lintasan yang diperintahkan. Lalu menggunakan loop kontrol untuk mengoreksi jika diperlukan, biasanya hanya terjadi sedikit kesalahan atau bahkan tidak sama sekali.

2. Penggerak (Drive)

Drive dapat bekerja tergantung dari sistem kontrol gerak, baik motion controller atau drive. Hal ini menggunakan perangkat umpan balik untuk mencapai tujuan gerak presisi tinggi. Drive menerima sinyal atau perintah berdaya rendah dari pengontrol dan kemudian mengubah sinyal tersebut menjadi sinyal berdaya tinggi yang dibutuhkan motor untuk beroperasi.

Untuk melakukan ini, drive (yang memasok daya ke motor) akan membedakan arus keluaran ke motor untuk mendorongnya berputar atau bergerak secara linier pada kecepatan dan arah tertentu.

Baca juga: Perbedaan Smart Drive dengan Drive System Biasa

3. Motor

Motor melakukan tugas dalam sistem kontrol gerak. Anda dapat menganggap bagian ini seperti "tangan" dalam tubuh. Motor mengubah energi listrik menjadi energi mekanik untuk menggerakkan sistem. Ada tiga jenis motor yang biasa digunakan dalam sistem kontrol gerak presesi: Stepper, Servo, dan Piezoelektrik (juga dikenal sebagai "Piezo").

Jenis Komponen Sistem Motion Control

a. Motor Stepper:

Jenis motor yang pertama yaitu memiliki dua atau empat kumparan stator dan rotor magnet permanen bergigi, yang bergerak melalui sudut kecil (biasanya 1,8 derajat untuk 200 hitungan perputaran atau 0,9 derajat untuk motor 400 hitungan perputaran) sebagai respons terhadap urutan perubahan arus kumparan tertentu.

b. Motor Servo

Kemudian motor servo adalah jenis motor DC yang menghasilkan torsi yang sebanding dengan arus. Pemosisian yang tepat dicapai dengan kontrol analog linier atau PWM (siklus kerja) arus atau tegangan motor, bersama dengan pemantauan posisi yang akurat melalui perangkat umpan balik eksternal.

Baca juga: Motor DC adalah: Komponen, Cara Kerja dan Jenisnya

c. Motor Piezoelektrik

Yang terakhir adalah motor yang menggunakan efek piezoelektrik terbalik dari tegangan yang bervariasi untuk mengecilkan atau membesarkan bahan piezoelektrik untuk menginduksi gerakan.  Metode ini mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

4. Sistem Umpan Balik (Feedback Systems)

Optical Encoder digunakan untuk sebagian besar aplikasi kontrol gerakan presisi.  Redhead encoder mengirimkan cahaya, biasanya dalam spektrum yang terlihat atau IR menuju skala dengan kisi difraksi.  Cahaya yang dipantulkan dari kisi kemudian diproses oleh detektor readhead encoder dan pulsa digunakan untuk menentukan perubahan posisi antara redhead encoder dan skala.

Interferometer laser memberikan umpan balik posisi terbaik, menggabungkan resolusi yang sangat tinggi, penginderaan non-kontak, tingkat pembaruan yang tinggi, dan akurasi intrinsik 0,1 ppm.

Sistem ini dapat digunakan dalam sistem pemosisian baik sebagai pembacaan posisi pasif, atau sebagai komponen umpan balik aktif dalam loop servo posisi. Tidak seperti encoder optik linier, jalur sinar interferometer biasanya dapat diatur agar bertepatan dengan item atau titik yang sedang diukur, menghilangkan, atau sangat mengurangi kesalahan karena offset Abbé.

5. Pengontrol Servo

Pengontrol servo adalah jantung dari sistem servo. Sistem servo umumnya terdiri dari motor, perangkat umpan balik, dan pengontrol.

Sirkuit kontrol biasanya melibatkan pengontrol gerakan, yang menghasilkan gerakan untuk motor, dan penggerak motor yang memasok daya ke motor berdasarkan perintah dari pengontrol gerakan. Sistem servo adalah sistem loop tertutup yang memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sistem loop terbuka. Pengontrol servo memiliki keunggulan yaitu meningkatkan waktu respons transien, mengurangi kesalahan kondisi tunak, dan mengurangi sensitivitas sistem terhadap parameter beban.

Pengontrol servo melakukan dua jenis tugas yaitu melacak beberapa input yang diperintahkan dan meningkatkan penolakan gangguan sistem. Salah satu metode kontrol yang paling kuat adalah kontrol PID.

Metode kontrol PID bekerja pada sinyal kesalahan yang merupakan perbedaan antara nilai yang diperintahkan dan nilai aktual dari variabel output, dan mendorong kesalahan menjadi nol. Nilai proporsional dapat dianggap sebagai nilai penguatan sederhana. Nilai integral mengintegrasikan kesalahan selama periode waktu tertentu dan membantu mengarahkan kesalahan ke nol. Nilai turunan membantu menstabilkan sistem yang hanya menggunakan istilah integral dan proporsional.

Baca juga: Rekomendasi Servo Motor Controller untuk Industri

Mengatur Efektivitas Pengoperasian Mesin dengan Sistem Pengendalian Otomatis bersama Laskar Otomasi Gemilang

Untuk mengatur efektivitas kinerja mesin, Anda perlu menggunakan sistem pengendalian otomatis. Hal ini dapat memudahkan Anda untuk mengontrol kerja mesin agar sesuai dengan apa yang akan diproduksi.

Untuk memaksimalkan kinerja mesin, Anda dapat menemukan solusi yang tepat bersama Laskar Otomasi Gemilang. Laskar Otomasi Gemilang telah berkomitmen untuk memberikan solusi kebutuhan industri, sistem, kontrol pneumatic, dan lainnya.

Dengan ini Laskar Otomasi Gemilang siap membantu segala kebutuhan industrial Anda. Kunjungi link ini dan dapatkan informasi lebih lanjut seputar sistem pengendalian otomatis.

Open chat