Scaling data PLC sebagai pengontrol motor stepper penggerak ulir extruder

Abstract

Scaling data PLC untuk penggerak motor stepper pada sistem extruder memengaruhi bentuk produk yang dihasilkan saat proses ekstrusi melalui kecepatan putar dan torsi motor. Produk hasil cetakan akan gagal jika kecepatan putar motor stepper terlalu cepat atau lambat karena pengaruh torsi motor yang bekerja. Dibutuhkan pembatasan kecepatan putar motor stepper menjadi beraturan untuk menghindari kegagalan proses ekstrusi. Tujuan penelitian ini adalah mendesain scaling setpoint dan kecepatan putar motor (rpm) beserta torsi motor (Nm) untuk kontrol torsi motor melalui kecepatan putar motor stepper. Metode yang digunakan adalah eksperimen kuantitatif data scaling dengan menggunakan persamaan matematis scaling setpoint, kecepatan putar motor (rpm) dan torsi motor (Nm). Data hasil didapatkan melalui pengujian simulasi persamaan matematis scaling pada PLC dengan sampel input periode pulsa setpoint antara 100us sampai 1000us. Hasil pengujian dengan daya motor 24Watt menunjukkan kecepatan putar motor stepper antara 49,3rpm sampai 9,4rpm berbanding terbalik dengan torsi motor stepper antara 0,49Nm sampai 2,55Nm. Pada setpoint 800us didapatkan hasil scaling setpoint 820us nilai error sebesar 2,5%, cukup ideal diaplikasikan dengan kecepatan putar 11,4rpm serta torsi 2,1Nm untuk menjalankan extruder dimensi kecil.   PLC data scaling for stepper motor drive in extruder system affects the shape of product produced during extrusion process through motor rotational speed and torque. Printed product will fail if  rotational speed of stepper motor is too fast or slow due the working torque influence of the motor. It is necessary to limit rotational speed of stepper motor to be regular to avoid failure of extrusion process. The purpose of this research is design scaling setpoint and motor rotational speed (rpm) along with motor torque (Nm) to control motor torque through stepper motor rotational speed. Method used is quantitative experimental data scaling using mathematical equations of scaling setpoint, motor rotational speed (rpm) and motor torque (Nm). Result data is obtained by simulation testing the scaling mathematical equation on PLC with input samples of the setpoint pulse period between 100us to 1000us. Test results with 24Watt motor power show that stepper motor rotational speed is between 49.3rpm to 9.4rpm and inversely proportional to stepper motor torque between 0.49Nm until 2.55Nm. At 800us setpoint, the 820us setpoint scaling results in error value of 2.5%, which is ideal for application with rotational speed of 11.4rpm and torque of 2.1Nm to run small-dimensional extruder.