Komora testów środowiskowych celowo poddaje produkty testom w gorących, zimnych i wilgotnych warunkach, kopiując lata stresu w terenie w ciągu kilku dni. Komora zapewnia ogrzewanie, chłodzenie i nawilżanie, podczas gdy system sterowania ustala szybkość zmian, czasy przetrzymywania i zapisywane dane. W nowoczesnych liniach komorowych zadanie to przebiega poprzez interfejs HMI firmy Siemens. Interfejs HMI firmy Siemens to okno operatora do komory: rysuje profil-nagrzewania rampy, wyświetla trendy na żywo, przechowuje alarmy i eksportuje dzienniki danych dla audytorów. W tym przewodniku pokazano, jak aInterfejs Siemensaobsługuje profilowanie rampy temperatury i wilgotności-, jak działa rejestrowanie danych z komory środowiskowej z eksportem CSV i jak jeden z dostawców branży motoryzacyjnej użył interfejsu HMI firmy Siemens, aby przejść testy IEC 60068 z twardymi liczbami.
Co robi komora do badań środowiskowych i gdzie pasuje interfejs HMI firmy Siemens
Komora temperaturowo-wilgotnościowa ogrzewa, chłodzi, nawilża i osusza jednolitą przestrzeń roboczą, dzięki czemu każda próbka widzi te same warunki. Pracę wykonują sprężarka, grzejniki, nawilżacz i wentylatory; Sondy PT100 odczytują temperaturę, a sonda pojemnościowa odczytuje wilgotność względną. Interfejs HMI firmy Siemens nigdy sam nie przełącza sprzętu zasilającego; PLC to robi.
Te karmią aSterownik PLC SIMATIC S7-1200, którego pętle PID co sekundę przełączają grzejniki, zawory i nawilżacze. Operator komunikuje się z interfejsem HMI firmy Siemens, a interfejs HMI firmy Siemens komunikuje się ze sterownikiem PLC poprzez PROFINET: sterownik PLC steruje w czasie rzeczywistym, podczas gdy interfejs HMI firmy Siemens obsługuje profile, wyświetlanie, rejestrowanie, alarmy i prawa dostępu. Każdy ekran HMI firmy Siemens jest odświeżany bezpośrednio ze znaczników PLC, dzięki czemu operator obserwuje na żywo każdy stopień i procent wilgotności względnej.
Pętla kontrolna za każdym nachyleniem i namoczeniem
Każdy profil wykorzystuje dwa ruchy. Rampa to kontrolowana zmiana, taka jak ocieplenie z 25 stopni do 885 stopni z szybkością 3 stopni na minutę; namoczenie utrzymuje stałe warunki przez określony czas, na przykład 85 stopni i 50% wilgotności względnej przez cztery godziny. W interfejsie HMI firmy Siemens każdy stopień zawiera temperaturę docelową, szybkość narastania, docelową wilgotność, czas wygrzewania i pasma alarmowe. Interfejs HMI firmy Siemens wysyła wartości do sterownika PLC, sterownik PLC steruje sprzętem, a interfejs HMI firmy Siemens odczytuje pomiary kilka razy na sekundę, utrzymując długie testy w granicach tolerancji.
Dlaczego inżynierowie wybierają interfejs HMI firmy Siemens do sterowania komorą
Cykl wilgotnego-cieplnego może trwać 24 godziny, a kwalifikacja pięć dni bez przerwy, więc utrata danych stanowi realne ryzyko. Zespoły wybierają interfejs HMI firmy Siemens do ciągłej pracy przemysłowej i świadczenia usług na całym świecie.
Sprzęt pasujący do szafki komorowej
Powszechnie wybieranym modelem jest TP700 Comfort: 7-calowy wyświetlacz TFT 800 × 480, dwa przełączane porty PROFINET, dwa gniazda SD i dwa porty USB; większe komory wykorzystują TP900/TP1200 Comfort lub Unified MTP1000. Jeden kabel łączy S7-1200, a drugi łańcuchowo z siecią zakładową, bez dodatkowego przełącznika. SD przechowuje dzienniki, USB eksportuje CSV, a Siemens HMI montowany jest podtynkowo za uszczelnioną ramką drzwi, która zapobiega przedostawaniu się wilgotnego powietrza.
Narzędzia wykonawcze stworzone z myślą o długich seriach testowych
W portalu TIA, WinCC Comfort udostępnia interfejsowi HMI firmy Siemens cztery narzędzia: widoki trendów-nastawy-zmierzonej, nazwane profile receptur, alarmy ze znacznikiem czasu-i rejestrowanie SD w stałych-interwałach. Interfejs HMI firmy Siemens obsługuje również poziomy użytkowników, więc operatorzy przeprowadzają testy, podczas gdy tylko inżynierowie edytują profile. Są one standardem w interfejsie HMI firmy Siemens i nie wymagają niestandardowego kodowania.
Rampa temperatury i wilgotności-Profilowanie zanurzeniowe w interfejsie HMI firmy Siemens
Profilowanie rampy temperatury i wilgotności-oznacza rozbicie standardu na uporządkowane kroki, które wprowadza się raz i które można ponownie wykorzystać w nieskończoność. W interfejsie HMI firmy Siemens profil znajduje się w recepturze, jeden segment w każdym rzędzie, a sterownik PLC przechodzi przez wiersze w określonej kolejności.
Wyjaśnienie etapów rampy, namaczania i nawilżania
Każdy segment zawiera pięć wartości: temperaturę docelową, szybkość narastania w stopniach/min, docelową wilgotność, czas namaczania i następną czynność (kontynuacja, pętla lub powrót do warunków pokojowych). Interfejs HMI firmy Siemens szybko pokazuje aktywny segment i pasek postępu, a interfejs HMI firmy Siemens odrzuca niemożliwe wpisy.
Jak zaprogramować profil rampy-namoczenia w interfejsie HMI firmy Siemens
Zaprogramowanie profilu rampy-na panelu HMI firmy Siemens jest proste, ponieważ panel wykorzystuje proste formularze, a nie kod. Otwórz ekran przepisu na interfejsie HMI Siemens, dodaj rekord taki jak „IEC60068-2-30_ECU_A”, a następnie wprowadź segmenty: jeden, 85 stopni przy 3 stopniach/min, 50% RH, moczenie 240 minut; dwa, -40 stopni przy 2,5 stopnia/min, wilgotność wyłączona, moczenie 120 minut; trzy, 40 stopni przy 3 stopniach/min, 93% RH, moczenie 720 minut; i segment końcowy powracający do 25 stopni. Zapisz w interfejsie HMI Siemens i pobierz do sterownika PLC. Zapisane profile duplikują się dla nowych produktów, pokonując programistów wykresów papierowych.
Zarządzanie recepturami: jeden ekran dla każdego standardu produktu
Interfejs HMI firmy Siemens przechowuje każdy profil w formie rekordu receptury z możliwością przeszukiwania, a interfejs HMI firmy Siemens może przechowywać ich setki; Następnie WinCC Comfort eksportuje rekordy jako plik CSV do edycji w programie Excel i ponownie-importuje. Jakość zmienia nazwę pliku, a zatwierdzony profil wraca do interfejsu HMI firmy Siemens, bez luźnych dokumentów i sporów dotyczących wersji.
Rejestrowanie danych komory środowiskowej z eksportem CSV
Audytorzy proszą o krzywą, a nie o ustną obietnicę, zatem niezarejestrowany test równie dobrze mógłby się nie odbyć. Rejestrowanie danych z komory środowiskowej z eksportem CSV zamienia gotowy przebieg w możliwy do prześledzenia dokument, a na interfejsie HMI firmy Siemens nie wymaga oprogramowania-innych firm.
Co rejestrować i jak często
Na interfejsie HMI firmy Siemens inżynier wybiera zarejestrowane znaczniki: znacznik czasu, zmierzoną i zadaną temperaturę, zmierzoną i zadaną wilgotność, aktywny segment i stan komory. Dopasuj interwał do najszybszej rampy: przy 3 stopniach/min 10-sekundowych rzędów przechwytuje około 0,5 stopnia każdy, a 12-godzinne nagrzewanie tworzy 4320 rzędów, co jest trywialne w przypadku karty 32 GB. Interfejs HMI firmy Siemens zapisuje pliki w sposób ciągły, a dobrze zbudowany projekt interfejsu HMI firmy Siemens nadaje plikom nazwy według identyfikatora komory, daty i numeru przebiegu, dzięki czemu logi nigdy nie zostaną nadpisane.
Od krzywych trendów do raportu CSV
Interfejs Siemens HMI pokazuje na żywo trendy z wartością zadaną i rzeczywistą w różnych kolorach. Po zakończeniu pracy operator otwiera ekran dziennika na interfejsie HMI firmy Siemens, wybiera opcję eksportu i zapisuje plik CSV na nośniku USB lub SD. Panele komfortu zapisują bezpośrednio CSV; Panele Unified Comfort eksportują plik CSV za pomocą kontroli trendu lub skryptu. Pliki otwierają się w programie Excel z wyrównanymi kolumnami, więc utworzenie wykresu pass/fail zajmuje kilka minut.
Rejestracja trendów i alarmów w HMI firmy Siemens dla komór testowych
Rejestracja trendów i alarmów w interfejsie HMI firmy Siemens dla komór testowych odpowiada na drugie pytanie audytora: czy coś poszło nie tak? Dziennik alarmów w interfejsie HMI firmy Siemens rejestruje, kiedy wartość opuszcza swoje pasmo, kiedy powraca i kto to potwierdził. Typowe pasma to ±2 stopnie i ±3% RH z histerezą 0,5 stopnia chroniącą przed drganiami. Każdy wiersz zawiera datę, godzinę, znacznik i wartość, a w połączeniu z trendem dzienniki pokazują dokładnie, kiedy, jak daleko i na jak długo komora wykroczyła poza pasmo.
Studium przypadku: Dostawca sterowników motoryzacyjnych przeprowadza cykle termiczne i ogrzewanie wilgotne na interfejsie HMI firmy Siemens
Weź pod uwagę dostawcę motoryzacyjnego Tier-1 z Shenzhen, produkującego jednostki sterujące silnika (ECU) na platformy europejskie i krajowe. Każdy ECU przechodzi kwalifikację środowiskową przed wysyłką. Laboratorium wymieniło starszy sterownik z pojedynczą pętlą na sterownik PLC S7-1200 i interfejs HMI TP700 Comfort Siemens w komorze o pojemności 408 litrów. Interfejs HMI firmy Siemens zastąpił także starzejący się rejestrator papierowy.
Konfiguracja komory i kontroli
Komora ma temperaturę od -40 stopni do +150 stopni i 20% do 98% wilgotności względnej, nagrzewa się średnio z szybkością 4 stopni na minutę i chłodzi średnio z szybkością 3 stopni na minutę. Jego wyściółka jest wykonana ze stali nierdzewnej 304 o grubości 1,2 mm, ponieważ cykle wilgoci powodują korozję cieńszych wkładek niższej jakości. Sondy PT100 klasy A mają tolerancję IEC 60751 ±(0.15 + 0.002|t|) stopnia, a pojemnościowa sonda wilgotności ma dokładność do ±2% RH. S7-1200 obsługuje dwie pętle PID, podczas gdy interfejs HMI firmy Siemens obsługuje profile, trendy, alarmy i dzienniki, próbkując co 10 sekund na kartę SD o pojemności 32 GB i eksportując plik CSV z przedniego portu USB.
Profil testowy, krok po kroku, z liczbami rzeczywistymi
Próba łączyła cykle termiczne zgodne z normą IEC 60068-2-14 z segmentem komory do badania cyklicznego wilgotnego i cieplnego IEC 60068 w oparciu o test Db IEC 60068-2-30. Dwanaście ECU umieszczono na nieprzewodzącym stojaku, a termopary przyklejono do dwóch kluczowych chipów. Interfejs HMI firmy Siemens uruchomił jeden przepis:
- Segment 1: rampa o nachyleniu od 25 do 85 stopni przy prędkości 3 stopni/min, 20-minutowe wznoszenie, wilgotność względna 50%.
- Segment 2: moczyć w temperaturze 85 stopni i wilgotności względnej 50% przez 240 minut.
- Segment 3: rampa od 85 stopni do -40 stopni przy 2,5 stopnia/min, 50-minutowe zejście, brak wilgoci.
- Segment 4: moczyć w temperaturze -40 stopni przez 120 minut.
- Segment 5: rampa -40 stopni do 40 stopni przy 3 stopniach/min, około 27 minut, wilgotność wzrastająca do 93% RH.
- Segment 6: moczyć w temperaturze 40 stopni i wilgotności względnej 93% przez 720 minut, co stanowi 12-godzinną fazę wilgotnego ciepła.
- Segment 7: chłodzenie od 40 stopni do 25 stopni przez 180 minut przy utrzymywaniu co najmniej 95% RH, zgodnie z kontrolowanym schładzaniem IEC 60068-2-30.
Jeden cykl trwał około 22,6 godzin, zapętlono sześć razy, co dało 135,7 godzin pracy. W odstępie 10 sekund interfejs HMI firmy Siemens przechowywał około 48 800 wierszy danych w ośmiu znacznikach. Operatorzy sprawdzali trend Siemens HMI dwa razy na zmianę, nigdy nie zapisując odczytów na papierze. Po utracie zasilania interfejs HMI firmy Siemens wznowił pracę w aktywnym segmencie.
Zmierzone wyniki
W ciągu trzech miesięcy i 24 partii nową linię HMI firmy Siemens porównywano ze starym sterownikiem. Konfiguracja profilu skróciła się o 40%, z 25 do 15 minut, ponieważ przepisy ładowano z interfejsu HMI firmy Siemens zamiast wprowadzać ręcznie. Poprawiono równomierność temperatury do ±1,6 stopnia w porównaniu z wymogiem ±2,0 stopnia; wilgotność utrzymywana w granicach ±2,1% RH. W 48 800 zarejestrowanych wierszach dziennik zawierał zero przerw i tylko dwa ostrzeżenia alarmowe, każde trwające krócej niż 90 sekund podczas rampy. Czas eksportu i tworzenia wykresów w formacie CSV skrócił się z 2 godzin do 6 minut, co oznacza redukcję formalności o 95%. Kwalifikacja po pierwszym przejściu wzrosła z 83% do 96%, a energia cyklu spadła o 12% w wyniku bardziej rygorystycznego strojenia PID w grzejniku odcinającym HMI firmy Siemens, zbliżającym się do wartości zadanej.
Spełnianie normy IEC 60068 z identyfikowalnymi zapisami
Norma IEC 60068-2-14 obejmuje zmianę temperatury, norma IEC 60068-2-30 cykliczne wilgotne ciepło w cyklu 12 plus 12 godzin oraz norma IEC 60068-2-78 stałe wilgotne ciepło. Wszyscy wymagają dowodu, że próbki faktycznie przeszły określone warunki: na przykład IEC 60068-2-30 wymaga schłodzenia do 25 stopni ± 3 K w ciągu 3 do 6 godzin przy wilgotności względnej większej lub równej 95%. Pokaz na żywo nie może tego udowodnić tydzień później; zarejestrowany plik CSV z puszki Siemens HMI. Wiersze ze znacznikiem czasu, sparowane kolumny wartości zadanej/pomiaru i historia alarmów tworzą odtwarzalny zapis, EEAT w praktyce; Interfejs HMI firmy Siemens dostarcza maszyny w celu uzyskania wiarygodnych zapisów.
Sześć praktycznych wskazówek dotyczących programowania komory na interfejsie HMI firmy Siemens
Najpierw utwórz profile jako rekordy receptur, wyeksportuj plik CSV, zweryfikuj nazwę pliku i traktuj go jako główny. Po drugie, rejestruj co 5 do 10 sekund na rampach od 2 do 4 stopni/min. Po trzecie, ustaw ostrzeżenie na ±1,5 stopnia, alarm na ±2 stopnie, z histerezą chroniącą przed drganiami. Po czwarte, narysuj wartość zadaną i zmierzoną na tym samym trendzie HMI Siemensa, gdzie problemy z dostrojeniem są widoczne jako luka. Po piąte, użyj zarządzania użytkownikami w interfejsie HMI Siemens, aby zablokować edycję za logowaniem inżyniera. Po szóste, przetestuj eksport wcześniej za pomocą 30-minutowego cyklu fikcyjnego: pobierz plik CSV z interfejsu HMI Siemens i otwórz go w Excelu. Błąd w logowaniu znaleziony w ciągu 30 minut jest tani; ten znaleziony po 135 godzinach nie jest.
Wniosek
Izba jest na tyle wiarygodna, na ile jej profil i zapisy. Sprzęt tworzy warunki; strona kontrolna decyduje, czy odpowiadają one normie i czy ktoś może to udowodnić. AInterfejs Siemensaskupia się na tym zadaniu, przekształcając-profilowanie temperatury i wilgotności w receptury nadające się do wielokrotnego użytku oraz rejestrowanie danych z komory środowiskowej wraz z eksportem CSV w czysty, możliwy do sprawdzenia plik. Jak pokazuje przypadek ECU, korzyści są wymierne: 40% szybsza konfiguracja, zero przerw w około 48 800 wierszach, skrócenie czasu raportowania o 95%-i współczynnik pierwszego-przejścia do 96%. W przypadku laboratoriów wymagających powtarzalnych profili i wiarygodnych zapisów interfejs HMI firmy Siemens nie jest dodatkowym ekranem, - jest to warstwa, która umożliwia obronę testu.
