Servo driver dirancang untuk mengendalikan motor dengan presisi tinggi, terutama pada aplikasi yang membutuhkan kecepatan, posisi, dan respons gerakan yang akurat. Namun, performa tersebut dapat terganggu ketika instalasi servo driver mengalami masalah noise dan interferensi sinyal.
Gangguan dapat terlihat dalam berbagai bentuk, seperti encoder error, posisi motor yang tidak stabil, komunikasi terputus, sensor memberikan pembacaan yang tidak konsisten, hingga munculnya alarm pada servo driver. Karena itu, instalasi kelistrikan dan pengendalian noise menjadi bagian penting dalam perancangan sistem servo.
Dokumentasi Inovance menjelaskan bahwa switching berkecepatan tinggi pada rangkaian servo dapat menghasilkan noise yang memengaruhi perangkat lain apabila wiring dan grounding tidak dilakukan dengan benar.
Mengenal Sumber Noise pada Sistem Servo
Sebelum menentukan solusi, sumber gangguan perlu diketahui terlebih dahulu. Pada sistem servo, perubahan tegangan dan arus yang cepat dapat menjadi sumber noise elektromagnetik.
Noise dapat berpindah melalui beberapa jalur, antara lain electrostatic coupling, conductive coupling, electromagnetic induction, dan electromagnetic radiation. Jalur tersebut dapat menyebabkan gangguan pada kabel sinyal, sensor, encoder, PLC, maupun perangkat komunikasi.
Salah satu sumber yang perlu diperhatikan adalah kabel antara servo driver dan motor. Switching pada driver dapat menghasilkan komponen frekuensi tinggi yang kemudian merambat melalui kabel daya maupun sistem grounding.
Artinya, masalah noise tidak selalu berasal dari servo driver yang bermasalah. Tata letak kabel, grounding, shielding, dan konfigurasi panel juga dapat menjadi penyebab.
1. Pisahkan Kabel Power dan Kabel Sinyal
Langkah pertama yang paling penting adalah memperbaiki jalur kabel.
Kabel motor dan kabel power servo sebaiknya tidak diletakkan berdekatan atau sejajar dalam jarak panjang dengan kabel encoder, komunikasi, analog, maupun I/O.
Semakin dekat kabel sinyal dengan sumber gangguan, semakin besar kemungkinan terjadi coupling. OMRON merekomendasikan pemisahan jalur kabel sinyal dari jalur daya untuk mengurangi electrostatic coupling dan electromagnetic induction.
Jika instalasi membutuhkan jalur yang berpotensi bersilangan, pengaturan routing perlu dilakukan secara hati-hati agar area yang terpapar medan elektromagnetik dapat diminimalkan.
2. Gunakan Kabel Shielded untuk Sinyal Sensitif
Kabel encoder, pulse command, komunikasi, dan sinyal analog termasuk jalur yang relatif sensitif terhadap gangguan.
Penggunaan shielded cable dapat membantu mengurangi pengaruh noise dari lingkungan sekitar. Shield tersebut harus dipasang sesuai rekomendasi manual servo driver dan konfigurasi sistem.
Pada dokumentasi Inovance ES510, penggunaan kabel output yang memiliki shielding dan grounding shield secara 360 derajat direkomendasikan untuk membantu memenuhi persyaratan EMC.
Namun, pemasangan shielding tidak boleh dilakukan sembarangan. Metode grounding shield dapat berbeda tergantung jenis sinyal, frekuensi gangguan, serta desain sistem.
3. Pastikan Grounding Servo Driver Benar
Grounding memiliki peranan penting dalam mengendalikan noise.
Servo driver, motor, panel, dan perangkat terkait harus memiliki sistem grounding yang dirancang dengan benar. Pada dokumentasi Inovance, motor housing direkomendasikan terhubung ke terminal PE servo drive, sementara terminal PE drive juga harus terhubung ke sistem grounding sumber listrik.
Grounding yang buruk dapat menyebabkan noise menyebar melalui frame atau jalur ground.
Karena itu, pemeriksaan grounding sebaiknya menjadi salah satu langkah awal ketika muncul gangguan encoder, komunikasi, atau sensor.
4. Pertimbangkan Penggunaan EMC Filter
Jika pemisahan kabel dan grounding belum cukup mengatasi gangguan, EMC filter dapat menjadi bagian dari solusi.
Filter EMC dipasang untuk membantu mengurangi komponen gangguan frekuensi tinggi yang masuk atau keluar dari sistem. Dokumentasi Inovance merekomendasikan EMC filter pada sisi input dalam kondisi tertentu dan menekankan pentingnya instalasi serta grounding filter yang benar.
Hal yang perlu diperhatikan adalah jalur input dan output filter tidak boleh dirouting secara sembarangan atau dibundel menjadi satu. Inovance secara khusus merekomendasikan agar kabel input dan output EMC filter menggunakan jalur yang terpisah.
5. Gunakan Ferrite Core Jika Diperlukan
Ferrite core dapat digunakan sebagai salah satu metode tambahan untuk mengurangi gangguan frekuensi tinggi pada kabel.
Pada panduan Inovance, ferrite core termasuk salah satu solusi yang dapat diterapkan ketika terjadi gangguan pada sistem, termasuk pada kabel input drive.
Pemilihannya tetap harus disesuaikan dengan jenis kabel, frekuensi gangguan, arus, dan karakteristik instalasi. Ferrite bukan pengganti grounding dan routing kabel yang benar, tetapi dapat menjadi solusi tambahan.
6. Perhatikan Kabel Komunikasi
Pada sistem servo modern, komunikasi antara PLC, motion controller, servo driver, dan perangkat lainnya juga perlu mendapat perhatian.
Untuk sistem komunikasi yang mengalami gangguan, Inovance merekomendasikan penggunaan kabel komunikasi shielded, grounding yang tepat, serta konfigurasi jaringan yang sesuai. Untuk komunikasi multi-node tertentu, dokumentasi juga merekomendasikan topologi daisy-chain dan membatasi panjang cabang.
Jika komunikasi menggunakan sinyal diferensial, referensi ground tambahan juga dapat dipertimbangkan sesuai kebutuhan sistem.
7. Kurangi Gangguan dari Sumber Lain
Noise pada servo tidak selalu berasal dari servo itu sendiri. Perangkat seperti inverter, switching power supply, kontaktor, relay, welding equipment, dan motor berdaya besar juga dapat menjadi sumber gangguan.
Karena itu, tata letak panel sebaiknya mempertimbangkan pemisahan antara perangkat berdaya tinggi dan perangkat kontrol atau komunikasi.
Servo driver juga sebaiknya ditempatkan pada posisi yang memungkinkan sirkulasi udara dan maintenance dilakukan dengan baik tanpa mengorbankan layout EMC.
Checklist Instalasi untuk Mengurangi Noise
| Area Pemeriksaan | Yang Perlu Diperhatikan |
| Grounding | Pastikan PE dan grounding sistem tersambung dengan benar |
| Kabel motor | Pisahkan dari kabel sinyal |
| Kabel encoder | Gunakan shielded cable sesuai rekomendasi |
| Kabel komunikasi | Perhatikan shielding, routing, dan terminasi |
| EMC filter | Gunakan jika diperlukan dan pasang sesuai petunjuk |
| Ferrite core | Tambahkan sebagai solusi terhadap gangguan tertentu |
| Panel | Pisahkan jalur power dan control |
| Routing | Hindari kabel power dan sinyal berjalan paralel terlalu dekat |
Peran Integrator dalam Instalasi Servo
Mengatasi noise pada sistem servo membutuhkan pendekatan menyeluruh. Mengganti kabel atau memasang ferrite core tanpa mencari sumber gangguan belum tentu menyelesaikan masalah.
Perancangan panel, pemilihan servo driver, motor, kabel, EMC filter, sensor, PLC, hingga sistem komunikasi perlu dipertimbangkan sebagai satu kesatuan.
PT. Sahabat Surya Electrindo dapat membantu kebutuhan komponen listrik dan otomasi industri, termasuk kebutuhan servo, PLC, sensor, serta komponen pendukung instalasi. Dengan pemilihan perangkat dan konfigurasi yang tepat, sistem servo dapat dirancang agar lebih stabil sekaligus lebih mudah dalam proses troubleshooting dan maintenance.
Noise dan interferensi sinyal pada instalasi servo driver dapat berdampak langsung terhadap stabilitas dan presisi sistem otomasi. Penyebabnya dapat berasal dari switching berkecepatan tinggi, routing kabel yang kurang tepat, grounding yang buruk, hingga perangkat lain di dalam panel.
Solusinya perlu dilakukan secara sistematis, mulai dari memisahkan kabel power dan sinyal, menggunakan shielding yang tepat, memperbaiki grounding, mempertimbangkan EMC filter dan ferrite core, hingga memastikan instalasi komunikasi sesuai rekomendasi perangkat.
Dengan desain instalasi yang baik sejak awal, risiko gangguan sinyal dan downtime akibat masalah EMC dapat diminimalkan.
Untuk berdiskusi mengenai kebutuhan servo driver, PLC, sensor, EMC filter, dan komponen otomasi industri lainnya, silakan hubungi Whatsapp PT. Sahabat Surya Electrindo.
