Een omgevingstestkamer duwt producten doelbewust door warme, koude en vochtige omstandigheden, waardoor jaren van veldstress in een paar dagen worden nagebootst. De kamer zorgt voor verwarming, koeling en bevochtiging, terwijl het besturingssysteem de wijzigingssnelheid, bewaartijden en opgeslagen gegevens instelt. Op moderne kamerlijnen loopt die taak via een Siemens HMI. Een Siemens HMI is het venster van de operator op de kamer: hij tekent het ramp-soak-profiel, toont live trends, slaat alarmen op en exporteert datalogs voor auditors. Deze gids laat zien hoe eenSiemens HMIgaat over temperatuur- en vochtigheidsstijging-soak-profilering, hoe gegevensregistratie van klimaatkamers met CSV-export werkt, en hoe een autoleverancier een Siemens HMI gebruikte om de IEC 60068-test met harde cijfers te doorstaan.
Wat een milieutestkamer doet en waar de Siemens HMI past
Een temperatuur- en vochtigheidskamer verwarmt, koelt, bevochtigt en ontvochtigt een uniforme werkruimte, zodat elk monster dezelfde omstandigheden ziet. Een compressor, verwarmingen, een luchtbevochtiger en ventilatoren doen het werk; PT100-sondes lezen de temperatuur en een capacitieve sonde leest de relatieve vochtigheid. De Siemens HMI schakelt nooit zelf de hardware van stroom; de PLC wel.
Deze voeden eenSIMATIC S7-1200-PLC, waarvan de PID-lussen elke seconde verwarmingen, kleppen en luchtbevochtigers schakelen. De operator praat met de Siemens HMI, en de Siemens HMI praat met de PLC via PROFINET: de PLC bestuurt in realtime, terwijl de Siemens HMI de profielen, weergave, logboekregistratie, alarmen en toegangsrechten afhandelt. Elk Siemens HMI-scherm wordt rechtstreeks vanaf PLC-tags vernieuwd, zodat de operator elke graad en procent van de RH live meekijkt.
De controlelus achter elke oprit en Soak
Elk profiel gebruikt twee zetten. Een helling is een gecontroleerde verandering, zoals een opwarming van 25 graden naar 885 graden bij 3 graden per minuut; een week houdt gedurende een bepaalde tijd vaste omstandigheden aan, zoals 85 graden en 50% RH gedurende vier uur. Op een Siemens HMI wordt bij elke stap de doeltemperatuur, de stijgingssnelheid, de doelvochtigheid, de inweektijd en alarmbanden weergegeven. De Siemens HMI stuurt waarden naar de PLC, de PLC stuurt de hardware aan en de Siemens HMI leest metingen meerdere keren per seconde terug, waardoor lange tests binnen de tolerantie blijven.
Waarom ingenieurs kiezen voor een Siemens HMI voor kamercontrole
Een vochtige-warmtecyclus kan 24 uur duren en een kwalificatie non-stop over vijf dagen. Gegevensverlies is dus een reëel risico. Teams kiezen voor een Siemens HMI voor continu industrieel gebruik en wereldwijde service.
Hardware die in een kamerkast past
Een veel voorkomende keuze is de TP700 Comfort: een 7-inch 800 x 480 TFT, twee geschakelde PROFINET-poorten, twee SD-slots en twee USB-poorten; grotere kamers gebruiken TP900/TP1200 Comfort of een Unified MTP1000. Eén kabel verbindt de S7-1200 en de andere doorlussen met het fabrieksnetwerk, zonder extra switch. SD bewaart logboeken, USB exporteert CSV en de Siemens HMI wordt ingebouwd achter een afgedichte deurrand die vochtige lucht buiten houdt.
Runtimetools gebouwd voor lange testruns
In TIA Portal biedt WinCC Comfort een Siemens HMI vier hulpmiddelen: setpoint-vs-gemeten trendweergaven, benoemde receptprofielen, tijd-alarmen en vaste-interval SD-logboekregistratie. Een Siemens HMI ondersteunt ook gebruikersniveaus, zodat operators tests uitvoeren terwijl alleen ingenieurs profielen bewerken. Deze worden standaard geleverd op een Siemens HMI, zonder aangepaste codering.
Temperatuur- en vochtigheidsramp-Soak-profilering op een Siemens HMI
Temperatuur- en vochtigheidsgradiënt-soak-profilering betekent het opbreken van een standaard in geordende stappen die één keer worden ingevoerd en voor altijd worden hergebruikt. Op een Siemens HMI leeft het profiel in een recept, één segment per rij, en de PLC doorloopt de rijen op volgorde.
Stappen voor oprit, weken en vochtigheid uitgelegd
Elk segment bevat vijf waarden: doeltemperatuur, stijgingssnelheid in graden/min, doelvochtigheid, weektijd en volgende actie (doorgaan, herhalen of terugkeren naar kameromstandigheden). Een Siemens HMI toont in één oogopslag het actieve segment en een voortgangsbalk, en de Siemens HMI wijst onmogelijke invoer af.
Een ramp programmeren-Soakprofiel op een Siemens HMI
Het programmeren van een ramp-soak-profiel op een Siemens HMI is eenvoudig, omdat het paneel duidelijke vormen gebruikt en geen code. Open het receptenscherm op de Siemens HMI, voeg een record toe zoals "IEC60068-2-30_ECU_A", voer vervolgens de segmenten in: één, 85 graden bij 3 graden /min, 50% RH, weken 240 minuten; twee, -40 graden bij 2,5 graden /min, vochtigheid uit, 120 minuten weken; drie, 40 graden bij 3 graden/min, 93% RH, 720 minuten weken; en een eindsegment dat terugkeert naar 25 graden. Bespaar op de Siemens HMI en download naar de PLC. Opgeslagen profielen worden gedupliceerd voor nieuwe producten en verslaan programmeurs van papieren kaarten.
Receptbeheer: één scherm voor elke productstandaard
Een Siemens HMI bewaart elk profiel als een doorzoekbaar receptrecord, en de Siemens HMI kan er honderden opslaan; WinCC Comfort exporteert vervolgens records als CSV voor bewerking in Excel en opnieuw-importeren. Kwaliteitsversies van de bestandsnaam en het goedgekeurde profiel keren terug naar de Siemens HMI, zonder losse papieren of versiegeschillen.
Gegevensregistratie van milieukamers met CSV-export
Auditors vragen om de curve, niet om een mondelinge belofte, dus een niet-geregistreerde test had net zo goed niet kunnen plaatsvinden. Gegevensregistratie van de milieukamer met CSV-export verandert een voltooide run in een traceerbaar document, en op een Siemens HMI is er geen software van derden- nodig.
Wat u moet registreren en hoe vaak
Op een Siemens HMI kiest de ingenieur geregistreerde tags: tijdstempel, gemeten en ingestelde temperatuur, gemeten en ingestelde vochtigheid, actief segment en kamerstatus. Zorg ervoor dat het interval overeenkomt met de snelste helling: bij 3 graden/min vangen rijen van 10-seconden ongeveer 0,5 graden op, en een week van 12 uur creëert 4.320 rijen, triviaal voor een kaart van 32 GB. De Siemens HMI schrijft continu, en een goed gebouwd Siemens HMI-project benoemt bestanden op kamer-ID, datum en runnummer, zodat logs nooit worden overschreven.
Van trendcurven tot een CSV-rapport
De Siemens HMI toont live trends met instelpunt en werkelijke waarde in verschillende kleuren. Aan het einde van de run opent de operator het logscherm op de Siemens HMI, tikt op exporteren en slaat CSV op USB of SD op. Comfortpanelen schrijven CSV rechtstreeks; Unified Comfort-panelen exporteren CSV via de trendcontrole of een script. Bestanden worden geopend in Excel met uitgelijnde kolommen, dus een geslaagd/mislukt-diagram duurt minuten.
Siemens HMI-trend- en alarmregistratie voor testkamers
Siemens HMI-trend- en alarmregistratie voor testkamers geeft antwoord op de tweede vraag van de auditor: is er iets misgegaan? Het alarmlogboek op een Siemens HMI registreert wanneer een waarde zijn band verlaat, wanneer deze terugkeert en wie deze heeft bevestigd. Typische banden zijn ±2 graden en ±3% RH met een hysteresis van 0,5 graden tegen geratel. Elke rij bevat datum, tijd, tag en waarde, en in combinatie met de trend laten de logboeken precies zien wanneer, hoe ver en hoe lang de kamer buiten de band is gegaan.
Casestudy: leverancier van automotive-ECU's voert thermische cycli en vochtige hitte uit op een Siemens HMI
Overweeg een Shenzhen Tier{3}}1-autoleverancier die motorregeleenheden (ECU's) bouwt voor Europese en binnenlandse platforms. Elke ECU voldoet vóór verzending aan de milieukwalificatie. Het laboratorium verving een oudere controller met één lus door een S7-1200 PLC en een TP700 Comfort Siemens HMI in een kamer van 408 liter. De Siemens HMI verving ook een verouderde papieren kaartrecorder.
Kamer- en controle-opstelling
De kamer heeft een bereik van -40 graden tot +150 graden en een relatieve luchtvochtigheid van 20% tot 98%, waarbij de temperatuur gemiddeld 4 graden/min bedraagt en wordt gekoeld met gemiddeld 3 graden/min. De voering is van 1,2 mm 304 roestvrij staal, omdat vochtcycli dunnere voeringen van lagere kwaliteit aantasten. PT100-sondes van klasse A voldoen aan de IEC 60751-tolerantie van ±(0.15 + 0.002|t|) graad, en een capacitieve vochtigheidssonde is nauwkeurig tot ±2% RH. De S7-1200 voert twee PID-lussen uit, terwijl de Siemens HMI profielen, trends, alarmen en logboeken uitvoert, elke 10 seconden monsters neemt naar een SD-kaart van 32 GB en CSV exporteert vanaf de USB-poort aan de voorkant.
Het testprofiel, stap voor stap, met reële cijfers
De run combineerde thermische cycli volgens IEC 60068-2-14 met een IEC 60068 cyclisch testkamersegment voor vochtige hitte, gebaseerd op IEC 60068-2-30 Test Db. Twaalf ECU's stonden op een niet-geleidend rek, thermokoppels vastgelijmd aan twee kritische chips. De Siemens HMI voerde één recept uit:
- Segment 1: helling 25 graden tot 85 graden bij 3 graden/min, een klim van 20 minuten, luchtvochtigheid 50% RH.
- Segment 2: 240 minuten weken bij 85 graden en 50% RH.
- Segment 3: helling 85 graden tot -40 graden bij 2,5 graden/min, een afdaling van 50 minuten, vochtigheid uitgeschakeld.
- Segment 4: 120 minuten weken bij -40 graden.
- Segment 5: helling -40 graden tot 40 graden bij 3 graden/min, ongeveer 27 minuten, vochtigheid stijgt tot 93% RH.
- Segment 6: 720 minuten laten weken bij 40 graden en 93% RH, de vochtige-warmtefase van 12-uur.
- Segment 7: koel 40 graden tot 25 graden gedurende 180 minuten met behoud van een relatieve luchtvochtigheid van ten minste 95%, passend bij de IEC 60068-2-30 gecontroleerde afkoeling.
Eén cyclus duurde ongeveer 22,6 uur, zes keer herhaald voor 135,7 uur hardlopen. Met een interval van 10 seconden sloeg de Siemens HMI ongeveer 48.800 gegevensrijen op, verdeeld over acht tags. Operators controleerden de Siemens HMI-trend twee keer per dienst en schreven nooit metingen op papier. Na stroomuitval werd de Siemens HMI hervat op het actieve segment.
Gemeten resultaten
Gedurende drie maanden en 24 batches werd de nieuwe Siemens HMI-lijn gemeten ten opzichte van de oude controller. Het instellen van het profiel daalde met 40%, van 25 naar 15 minuten, omdat recepten werden geladen vanaf de Siemens HMI in plaats van handmatige invoer. Temperatuuruniformiteit verscherpt tot ±1,6 graden versus de vereiste van ±2,0 graden; vochtigheid binnen ±2,1% RH gehouden. In de 48.800 geregistreerde rijen vertoonde het logboek geen gaten, met slechts twee alarmwaarschuwingen, elk minder dan 90 seconden tijdens een ramp. Klantrapporten daalden van 2 uur naar 6 minuten CSV-export en grafieken, een besparing van 95% op papierwerk. De kwalificatie voor de eerste-slaag steeg van 83% naar 96%, en de cyclusenergie daalde met 12% omdat een strakkere PID-afstelling op de Siemens HMI ervoor zorgde dat de verwarming bijna in de buurt van het instelpunt kwam.
Voldoet aan IEC 60068 met traceerbare gegevens
IEC 60068-2-14 heeft betrekking op temperatuurveranderingen, IEC 60068-2-30 cyclische vochtige hitte met een cyclus van 12 plus 12 uur, en IEC 60068-2-78 constante vochtige hitte. Allemaal bewijs dat de monsters daadwerkelijk aan de gespecificeerde omstandigheden voldeden: IEC 60068-2-30 vereist bijvoorbeeld een afkoeling tot 25 graden ±3 K binnen 3 tot 6 uur bij een relatieve vochtigheid groter dan of gelijk aan 95%. Een live-vertoning kan dat een week later niet bewijzen; een gelogde CSV van een Siemens HMI kan. Rijen met tijdstempel, gepaarde kolommen met instelpunt/meting en alarmgeschiedenis vormen een herspeelbaar record, EEAT in de praktijk; een Siemens HMI levert de machines voor gezaghebbende, betrouwbare documenten.
Zes praktische tips voor het programmeren van een kamer op een Siemens HMI
Bouw eerst profielen als receptrecords, exporteer CSV, versieer de bestandsnaam en behandel deze als master. Ten tweede: log elke 5 tot 10 seconden op hellingen van 2 tot 4 graden/min. Ten derde: stel de waarschuwing in op ±1,5 graad, het alarm op ±2 graad, met hysteresis tegen geratel. Ten vierde: teken het instelpunt en de gemeten waarde op basis van dezelfde Siemens HMI-trend, waarbij afstemmingsproblemen als een gat zichtbaar zijn. Ten vijfde: gebruik gebruikersbeheer op de Siemens HMI om bewerkingen achter een engineer-login te vergrendelen. Ten zesde: test de export vroeg met een dummycyclus van 30 minuten: haal de CSV uit de Siemens HMI en open deze in Excel. Een logfout die binnen 30 minuten wordt gevonden, is goedkoop; één gevonden na 135 uur is dat niet.
Conclusie
Een kamer is slechts zo geloofwaardig als haar profiel en dossiers. Hardware schept voorwaarden; de controlekant beslist of ze aan de norm voldoen en of iemand dat kan bewijzen. ASiemens HMIvormt de kern van dat werk, waarbij temperatuur- en vochtigheidsverhoging-de profilering wordt omgezet in herbruikbare recepten en gegevensregistratie van milieukamers met CSV-export naar een schoon, controleerbaar bestand. Zoals het geval van de ECU laat zien, zijn de winsten meetbaar: 40% snellere installatie, geen gaten in ongeveer 48.800 rijen, een rapport-tijdbesparing van 95% en een eerste- slagingspercentage tot 96%. Voor laboratoria die herhaalbare profielen en betrouwbare gegevens nodig hebben, is een Siemens HMI geen extra scherm - het is de laag die de test verdedigbaar maakt.
