VCD
Rancang Bangun Pengendali Dan Penggerak Motor Spindle Mesin Pada CNC Grafir 3D Berbasis Mikrokontroler Raspberry PI Dengan Kendali PID
Mesin CNC grafir 3D merupakan mesin yang mampu melakukan proses pengukiran terhadap permukaan benda kerja sesuai bentuk atau pola yang diinginkan pengguna. Dengan pergerakan sumbu X ,sumbu Y ,dan sumbu Z mesin yang bergerak secara bersamaan (simul-tan). Pemakanan permukaan dikarenakan adanya alat potong yang terpasang pada spindle yang diputar oleh motor DC. Alat potong yang digunakan dapat berupa mata bor atau cutter end mill.
Kendali Proportional-Integral-Derivative (PID) merupakan kendali yang memiliki sta-bilitas dengan tingkat error dan overshoot yang kecil serta waktu yang singkat untuk menuju steady state. Pada spindle yang diputar menggunakan penggerak motor ‘driver motor’ dengan komponen antara lain IC IR2110 sebagai gate driver dan IGBT untuk rangkaian H-Bridge serta menggunakan sistem Pulse Width Modulation (PWM). Input setpoint diatur pada software LabVIEW yang kemudian dikirim ke mikrokontroler Raspberry Pi 3 dan parameter setpoint dikonversikan ke tegangan. Keluaran dari mikro-kontroler berupa PWM menjadi masukan untuk driver motor, kecepatan motor akan dideteksi oleh sensor rotary encoder.
Input pulsa PWM yang dapat dimasukkan kedalam rangkaian penggerak untuk meng-gerakkan spindle berada pada rentangan duty cycle 20% hingga 99% dengan kecepatan putar motor pada rentangan 603 RPM hingga 4522 RPM , keluaran tegangan motor spindle 0.513 B sampai 20.78 V, serta arus keluaran 0.008 A sampai 0.496 A. Adapun untuk membuat putaran konstan pada motor DC dilakukan pengaturan awal kendali dengan menggunakan Pengendali PID menggunaan metode Empiris. Metode dilakukan berdasar percobaan dengan memberikan variasi input Kp ,Ki ,Kd dan mengamati responnya ,dimana didapati nilai Kp = 1 ,Ki = 0,5 ,Kd = 0,5 pada setpoint 4000 RPM.
Kata kunci: Mesin CNC grafir 3D, Motor DC, Driver, PID
Tidak tersedia versi lain