利用 PLC 在基于 PID 的微塑料成型工艺中实施步进电机驱动控制系统

Alvian Anggiana Putra Anggiana, M. Rifa’i, H. Safitri
{"title":"利用 PLC 在基于 PID 的微塑料成型工艺中实施步进电机驱动控制系统","authors":"Alvian Anggiana Putra Anggiana, M. Rifa’i, H. Safitri","doi":"10.33795/eltek.v21i2.2024","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Industri saat ini telah memasuki era yang setiap proses produksinya telah menerapkan otomatisasi dan pertukaran data dalam manufakturnya yang dikenal sebagai era industri 4.0.  Era Industri 4.0 juga memberikan dampak pada industri percetakan barang seperti percetakan barang dari bahan plastik yang penerapannya  menggunakan teknik injection molding. Teknik ini mampu menghasilkan produk yang lebih presisi. Dalam proses injection molding perlu sistem kontrol yang baik agar mampu mengarahkan biji plastik dalam proses mold sesuai yang direncakan. Tentunya dibutuhkan aktuator yang meliputi penggerak yang dalam hal ini bisa berupa motor stepper.  Penelitian ini bermaksud ingin mengaplikasikan metode PID dalam mengontrol motor stepper pada proses molding microplastic.  Sistem yang diusulkan telah berhasil dibuat dan mampu menghasilkan produk sesuai dengan perencanaan. Hasil kontrol pada motor stepper yang paling tepat pada nilai parameter PID yakni nilai Kp = 14,  nilai Ki = 0.007 dan nilai Kd = 7000. Perubahan nilai setpoint dari 2500 hingga 2700 memberikan pengaruh terhadap hasil cetakan dan nilai setpoint yang menghasilkan cetakan yang paling bagus pada nilai setpoint sebesar 2700. Nilai setpoint sebesar 2700 menghasilkan kondisi mold dan nozell  dalam posisi yang tepat atau rapat, hal ini membuat proses cetakan berjalan dengan baik sesuai dengan desain dari cetakan yang diberikan. ABSTRACTThe current industry has entered an era where every production process incorporates automation and data exchange in its manufacturing. This era is known as Industry 4.0. Industry 4.0 has had a significant impact on various industrial sectors, particularly in the production of plastic goods using techniques such as injection molding. This process is capable of producing more precise products. In the injection molding process, a well-controlled system is needed to guide plastic pellets according to the intended mold design, utilizing actuators like stepper motors. This research aims to apply the PID (Proportional-Integral-Derivative) method to control stepper motors in microplastic molding processes. The proposed system has been successfully implemented and can produce products according to the planned specifications. The most suitable PID parameter values for controlling the stepper motor are Kp = 14, Ki = 0.007, and Kd = 7000. Changing the setpoint value from 2500 to 2700 has an impact on the molding results, with the best results achieved at a setpoint value of 2700. A setpoint value of 2700 ensures that the mold and nozzle are in the correct, tight position, allowing the molding process to proceed smoothly in line with the provided design.","PeriodicalId":53405,"journal":{"name":"Jurnal Eltek","volume":"16 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-10-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Implementasi sistem kontrol penggerak motor stepper pada proses molding microplastic berbasis PID menggunakan PLC\",\"authors\":\"Alvian Anggiana Putra Anggiana, M. Rifa’i, H. Safitri\",\"doi\":\"10.33795/eltek.v21i2.2024\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Industri saat ini telah memasuki era yang setiap proses produksinya telah menerapkan otomatisasi dan pertukaran data dalam manufakturnya yang dikenal sebagai era industri 4.0.  Era Industri 4.0 juga memberikan dampak pada industri percetakan barang seperti percetakan barang dari bahan plastik yang penerapannya  menggunakan teknik injection molding. Teknik ini mampu menghasilkan produk yang lebih presisi. Dalam proses injection molding perlu sistem kontrol yang baik agar mampu mengarahkan biji plastik dalam proses mold sesuai yang direncakan. Tentunya dibutuhkan aktuator yang meliputi penggerak yang dalam hal ini bisa berupa motor stepper.  Penelitian ini bermaksud ingin mengaplikasikan metode PID dalam mengontrol motor stepper pada proses molding microplastic.  Sistem yang diusulkan telah berhasil dibuat dan mampu menghasilkan produk sesuai dengan perencanaan. Hasil kontrol pada motor stepper yang paling tepat pada nilai parameter PID yakni nilai Kp = 14,  nilai Ki = 0.007 dan nilai Kd = 7000. Perubahan nilai setpoint dari 2500 hingga 2700 memberikan pengaruh terhadap hasil cetakan dan nilai setpoint yang menghasilkan cetakan yang paling bagus pada nilai setpoint sebesar 2700. Nilai setpoint sebesar 2700 menghasilkan kondisi mold dan nozell  dalam posisi yang tepat atau rapat, hal ini membuat proses cetakan berjalan dengan baik sesuai dengan desain dari cetakan yang diberikan. ABSTRACTThe current industry has entered an era where every production process incorporates automation and data exchange in its manufacturing. This era is known as Industry 4.0. Industry 4.0 has had a significant impact on various industrial sectors, particularly in the production of plastic goods using techniques such as injection molding. This process is capable of producing more precise products. In the injection molding process, a well-controlled system is needed to guide plastic pellets according to the intended mold design, utilizing actuators like stepper motors. This research aims to apply the PID (Proportional-Integral-Derivative) method to control stepper motors in microplastic molding processes. The proposed system has been successfully implemented and can produce products according to the planned specifications. The most suitable PID parameter values for controlling the stepper motor are Kp = 14, Ki = 0.007, and Kd = 7000. Changing the setpoint value from 2500 to 2700 has an impact on the molding results, with the best results achieved at a setpoint value of 2700. A setpoint value of 2700 ensures that the mold and nozzle are in the correct, tight position, allowing the molding process to proceed smoothly in line with the provided design.\",\"PeriodicalId\":53405,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Eltek\",\"volume\":\"16 1\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-10-30\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Eltek\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.33795/eltek.v21i2.2024\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Eltek","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.33795/eltek.v21i2.2024","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目前,工业已经进入了一个时代,每个生产流程都实现了自动化和数据交换,这就是所谓的工业 4.0 时代。 工业 4.0 时代也对印刷业产生了影响,例如使用注塑技术的塑料材料印刷产品。这种技术能够生产出更加精密的产品。在注塑成型过程中,需要一个良好的控制系统,以便按照计划引导塑料种子进入模具。当然,还需要一个执行器,其中包括一个驱动器,在这种情况下可以是步进电机。 本研究打算在微塑料成型工艺中应用 PID 方法控制步进电机。 所提议的系统已成功制作,并能按照计划生产产品。在 PID 参数值(即 Kp 值 = 14、Ki 值 = 0.007 和 Kd 值 = 7000)下,步进电机的控制效果最为理想。设定值从 2500 到 2700 的变化会对模具的结果产生影响,而设定值为 2700 时的模具效果最佳。 设定值为 2700 时,模具和 Nozell 处于正确或紧固的位置,这使得模具工艺运行良好,符合给定模具的设计。摘要当前的工业已经进入了一个时代,每个生产流程都将自动化和数据交换纳入其制造过程。这个时代被称为工业 4.0。工业 4.0 对各工业部门产生了重大影响,尤其是在使用注塑成型等技术生产塑料制品方面。这种工艺能够生产出更加精密的产品。在注塑成型过程中,需要一个控制良好的系统,利用步进电机等执行器,按照预定的模具设计引导塑料颗粒。本研究旨在应用 PID(比例-积分-派生)方法来控制微塑料成型工艺中的步进电机。提议的系统已成功实施,并能按照计划规格生产产品。最适合控制步进电机的 PID 参数值为 Kp = 14、Ki = 0.007 和 Kd = 7000。将设定值从 2500 改为 2700 会对注塑效果产生影响,设定值为 2700 时效果最佳。 设定值为 2700 时,可确保模具和喷嘴处于正确的紧固位置,使注塑过程按照设计要求顺利进行。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Implementasi sistem kontrol penggerak motor stepper pada proses molding microplastic berbasis PID menggunakan PLC
Industri saat ini telah memasuki era yang setiap proses produksinya telah menerapkan otomatisasi dan pertukaran data dalam manufakturnya yang dikenal sebagai era industri 4.0.  Era Industri 4.0 juga memberikan dampak pada industri percetakan barang seperti percetakan barang dari bahan plastik yang penerapannya  menggunakan teknik injection molding. Teknik ini mampu menghasilkan produk yang lebih presisi. Dalam proses injection molding perlu sistem kontrol yang baik agar mampu mengarahkan biji plastik dalam proses mold sesuai yang direncakan. Tentunya dibutuhkan aktuator yang meliputi penggerak yang dalam hal ini bisa berupa motor stepper.  Penelitian ini bermaksud ingin mengaplikasikan metode PID dalam mengontrol motor stepper pada proses molding microplastic.  Sistem yang diusulkan telah berhasil dibuat dan mampu menghasilkan produk sesuai dengan perencanaan. Hasil kontrol pada motor stepper yang paling tepat pada nilai parameter PID yakni nilai Kp = 14,  nilai Ki = 0.007 dan nilai Kd = 7000. Perubahan nilai setpoint dari 2500 hingga 2700 memberikan pengaruh terhadap hasil cetakan dan nilai setpoint yang menghasilkan cetakan yang paling bagus pada nilai setpoint sebesar 2700. Nilai setpoint sebesar 2700 menghasilkan kondisi mold dan nozell  dalam posisi yang tepat atau rapat, hal ini membuat proses cetakan berjalan dengan baik sesuai dengan desain dari cetakan yang diberikan. ABSTRACTThe current industry has entered an era where every production process incorporates automation and data exchange in its manufacturing. This era is known as Industry 4.0. Industry 4.0 has had a significant impact on various industrial sectors, particularly in the production of plastic goods using techniques such as injection molding. This process is capable of producing more precise products. In the injection molding process, a well-controlled system is needed to guide plastic pellets according to the intended mold design, utilizing actuators like stepper motors. This research aims to apply the PID (Proportional-Integral-Derivative) method to control stepper motors in microplastic molding processes. The proposed system has been successfully implemented and can produce products according to the planned specifications. The most suitable PID parameter values for controlling the stepper motor are Kp = 14, Ki = 0.007, and Kd = 7000. Changing the setpoint value from 2500 to 2700 has an impact on the molding results, with the best results achieved at a setpoint value of 2700. A setpoint value of 2700 ensures that the mold and nozzle are in the correct, tight position, allowing the molding process to proceed smoothly in line with the provided design.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
1
审稿时长
4 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信