یک محفظه آزمایش محیطی محصولات را عمداً در شرایط گرم، سرد و مرطوب قرار میدهد و سالها تنش میدانی را در چند روز کپی میکند. محفظه گرمایش، سرمایش و رطوبت را تامین می کند، در حالی که سیستم کنترل نرخ تغییر، زمان نگهداری و داده های ذخیره شده را تنظیم می کند. در خطوط اتاق مدرن، این کار از طریق HMI زیمنس انجام می شود. HMI زیمنس پنجره اپراتور به داخل محفظه است: نمایه رمپ-خیساندن را ترسیم میکند، روندهای زنده را نشان میدهد، آلارمها را ذخیره میکند و گزارشهای داده را برای حسابرسان صادر میکند. این راهنما نشان می دهد که چگونه یکزیمنس HMIکنترل سطح شیب دار دما و رطوبت-پروفایل خیس کردن، نحوه ثبت اطلاعات محفظه محیطی با صادرات CSV، و نحوه استفاده یکی از تامین کنندگان خودرو از HMI زیمنس برای گذراندن آزمایش IEC 60068 با اعداد سخت.
اتاق تست زیست محیطی چه می کند و HMI زیمنس در کجا قرار می گیرد
یک اتاقک دما، رطوبت، یک فضای کاری یکنواخت را گرم، خنک، مرطوب میکند و رطوبت را از بین میبرد تا هر نمونه شرایط یکسانی را ببیند. کمپرسور، بخاری، رطوبت ساز و فن ها کار را انجام می دهند. پروب های PT100 دما را می خوانند و کاوشگر خازنی رطوبت نسبی را می خواند. HMI زیمنس هرگز خود سخت افزار برق را تغییر نمی دهد. PLC انجام می دهد.
اینها تغذیه می کنندSIMATIC S7-1200 PLC، که حلقه های PID آن در هر ثانیه بخاری ها، شیرها و رطوبت سازها را تغییر می دهند. اپراتور با HMI زیمنس صحبت می کند و HMI زیمنس با PLC از طریق PROFINET صحبت می کند: PLC در زمان واقعی کنترل می کند، در حالی که HMI زیمنس نمایه ها، نمایش، ثبت گزارش، آلارم ها و حقوق دسترسی را کنترل می کند. هر صفحه HMI زیمنس مستقیماً از برچسب های PLC تازه می شود، بنابراین اپراتور هر درجه و درصد RH را به صورت زنده تماشا می کند.
حلقه کنترل پشت هر رمپ و خیس شدن
هر پروفایل از دو حرکت استفاده می کند. رمپ یک تغییر کنترل شده است، مانند گرم شدن 25 درجه تا 885 درجه در 3 درجه در دقیقه. یک خیساندن شرایط ثابتی را برای مدت زمان مشخصی مانند 85 درجه و 50 درصد RH به مدت چهار ساعت نگه می دارد. در HMI زیمنس، هر مرحله دارای دمای مورد نظر، نرخ رمپ، رطوبت هدف، زمان خیساندن و باندهای هشدار است. HMI زیمنس مقادیر را به PLC می فرستد، PLC سخت افزار را هدایت می کند، و HMI زیمنس چندین بار در ثانیه اندازه گیری ها را می خواند و تست های طولانی را در داخل تحمل نگه می دارد.
چرا مهندسان HMI زیمنس را برای کنترل اتاقک انتخاب می کنند؟
چرخه گرمای مرطوب{0}}میتواند 24 ساعت اجرا شود و صلاحیت در طول پنج روز بدون وقفه اجرا شود، بنابراین دادههای از دست رفته یک خطر واقعی است. تیم ها یک HMI زیمنس را برای کار صنعتی مداوم و خدمات جهانی انتخاب می کنند.
سخت افزار متناسب با کابینت مجلسی
یک انتخاب متداول TP700 Comfort است: یک TFT 800 × 480 اینچی 7{8}}، دو پورت PROFINET سوئیچ، دو اسلات SD و دو پورت USB. اتاق های بزرگتر از TP900/TP1200 Comfort یا یکپارچه MTP1000 استفاده می کنند. یکی از کابلها S7{10}}1200 را وصل میکند و دیگری زنجیر دیزی را بدون سوئیچ اضافی به شبکه کارخانه متصل میکند. SD سیاههها را نگه میدارد، USB CSV را صادر میکند، و HMI زیمنس در پشت قاب در بسته قرار میگیرد که هوای مرطوب را خارج میکند.
ابزارهای زمان اجرا ساخته شده برای اجرای آزمایشی طولانی
در پورتال TIA، WinCC Comfort به HMI زیمنس چهار ابزار ارائه میدهد: نقطه تنظیم-در مقابل-نماهای روند اندازهگیری شده، نمایههای دستور پخت نامگذاری شده، زنگهای هشدار زمان-و ثبت{3}}فاصله SD ثابت. HMI زیمنس از سطوح کاربر نیز پشتیبانی می کند، بنابراین اپراتورها آزمایشات را اجرا می کنند در حالی که فقط مهندسان پروفایل ها را ویرایش می کنند. اینها به صورت استاندارد در HMI زیمنس بدون کدگذاری سفارشی عرضه می شوند.
رمپ دما و رطوبت{0}}خیس کردن پروفایل در HMI زیمنس
سطح شیب دار دما و رطوبت-پروفایل خیس کردن به معنای شکستن یک استاندارد به مراحل مرتب شده است که یک بار وارد شده و برای همیشه دوباره استفاده می شود. در HMI زیمنس، نمایه در یک دستور، یک بخش در هر ردیف، زندگی میکند، و PLC به ترتیب از ردیفها عبور میکند.
مراحل رمپ، خیساندن و رطوبت توضیح داده شده است
هر بخش دارای پنج مقدار است: دمای هدف، سرعت شیب بر حسب درجه / دقیقه، رطوبت هدف، زمان خیساندن، و اقدام بعدی (ادامه، حلقه یا بازگشت به شرایط اتاق). HMI زیمنس بخش فعال و نوار پیشرفت را در یک نگاه نشان می دهد و HMI زیمنس ورودی های غیرممکن را رد می کند.
نحوه برنامه ریزی یک رمپ-Soak Profile در HMI زیمنس
نحوه برنامهریزی یک نمایه سطح شیب-خیساندن در HMI زیمنس ساده است، زیرا پنل از فرمهای ساده و نه کد استفاده میکند. صفحه دستور غذا را در HMI زیمنس باز کنید، یک رکورد مانند "IEC60068-2-30_ECU_A" اضافه کنید، سپس بخش ها را وارد کنید: یک، 85 درجه در 3 درجه در دقیقه، 50٪ RH، 240 دقیقه خیس کردن. دو، -40 درجه در 2.5 درجه در دقیقه، رطوبت خاموش، 120 دقیقه خیساندن. سه، 40 درجه در 3 درجه در دقیقه، 93٪ RH، 720 دقیقه خیساندن. و یک قطعه انتهایی به 25 درجه برمی گردد. در HMI زیمنس صرفه جویی کنید و در PLC دانلود کنید. پروفایل های ذخیره شده تکراری برای محصولات جدید، برنامه نویسان نمودار کاغذی را شکست می دهند.
مدیریت دستور غذا: یک صفحه برای هر محصول استاندارد
HMI زیمنس هر نمایه را به عنوان یک رکورد دستور پخت قابل جستجو نگه می دارد و HMI زیمنس می تواند صدها مورد از آنها را ذخیره کند. سپس WinCC Comfort رکوردها را به عنوان CSV برای ویرایش اکسل و{0}}وارد کردن مجدد صادر می کند. نام فایل را با کیفیت نسخه میکند، و نمایه تایید شده به HMI زیمنس باز میگردد، بدون کاغذ یا نسخهای که مناقشه دارد.
ثبت داده های اتاق محیطی با صادرات CSV
حسابرسان منحنی را می پرسند، نه یک قول شفاهی، بنابراین یک آزمون ثبت نشده ممکن است رخ نداده باشد. ثبت دادههای محفظه محیطی با صادرات CSV، اجرای نهایی را به یک سند قابل ردیابی تبدیل میکند و در HMI زیمنس به نرمافزار شخص ثالث نیازی ندارد.
چه چیزی باید ثبت شود، و چند وقت یکبار
در HMI زیمنس، مهندس برچسب های ثبت شده را انتخاب می کند: مهر زمانی، دمای اندازه گیری شده و نقطه تنظیم، رطوبت اندازه گیری شده و نقطه تنظیم، بخش فعال و وضعیت محفظه. فاصله را با سریعترین سطح شیبدار مطابقت دهید: در 3 درجه در دقیقه، ردیفهای 10-ثانیه هر کدام حدود 0.5 درجه میگیرند، و خیساندن 12 ساعته 4320 ردیف ایجاد میکند که برای یک کارت 32 گیگابایتی بیاهمیت است. HMI زیمنس به طور مداوم می نویسد، و پروژه HMI زیمنس خوش ساخت، فایل ها را بر اساس شناسه محفظه، تاریخ و شماره اجرا نام گذاری می کند تا لاگ ها هرگز رونویسی نکنند.
از منحنی روند تا گزارش CSV
HMI زیمنس روندهای زنده را با نقطه تنظیم و مقدار واقعی در رنگ های مختلف نشان می دهد. در پایان اجرا، اپراتور صفحه ورود به سیستم HMI زیمنس را باز می کند، روی export ضربه می زند و CSV را در USB یا SD ذخیره می کند. پنل های Comfort به طور مستقیم CSV را می نویسند. پانل های Unified Comfort CSV را از طریق کنترل روند یا یک اسکریپت صادر می کنند. فایلها در اکسل با ستونهای تراز شده باز میشوند، بنابراین نمودار عبور/عیب چند دقیقه طول میکشد.
ثبت روند HMI زیمنس و زنگ هشدار برای اتاق های آزمایش
روند HMI زیمنس و ثبت زنگ هشدار برای اتاق های آزمایش به سوال حسابرس دوم پاسخ می دهد: آیا مشکلی پیش آمده است؟ گزارش هشدار در HMI زیمنس زمانی را ضبط می کند که یک مقدار از باند خود خارج می شود، چه زمانی برمی گردد و چه کسی آن را تایید کرده است. نوارهای معمولی 2± درجه و RH 3±٪ با پسماند 0.5 درجه در برابر پچ پچ هستند. هر سطر حاوی تاریخ، زمان، برچسب و مقدار است و با جفت شدن با روند، گزارشها دقیقاً زمان، چه فاصلهای و چه مدت زمانی را نشان میدهند که محفظه از باند خارج شده است.
مطالعه موردی: تامینکننده ECU خودرو، چرخه حرارتی و گرمای مرطوب را روی HMI زیمنس اجرا میکند
واحدهای کنترل موتور (ECU) ساختمانی (ECU) را برای پلتفرم های اروپایی و داخلی تامین کننده شنژن ردیف{3}}1 در نظر بگیرید. هر ECU قبل از حمل صلاحیت زیست محیطی را می گذراند. آزمایشگاه یک کنترلر تک حلقه قدیمی را با یک PLC S7-1200 و یک TP700 Comfort Siemens HMI روی یک محفظه 408 لیتری جایگزین کرد. HMI زیمنس همچنین یک دستگاه ضبط نمودار کاغذی قدیمی را جایگزین کرد.
راه اندازی اتاق و کنترل
دهانه محفظه -40 درجه تا +150 درجه و 20 % تا 98 % RH است که به طور متوسط در 4 درجه در دقیقه گرم میشود و به طور متوسط با دمای 3 درجه در دقیقه خنک میشود. آستر آن از فولاد ضد زنگ 1.2 میلی متر 304 است، زیرا چرخه های رطوبت باعث خوردگی آسترهای نازک تر و درجه پایین تر می شود. پروبهای کلاس A PT100 دارای تحمل IEC 60751 ±(0.15 + 0.002|t|) درجه هستند و یک پروب خازنی رطوبت با دقت RH ± 2٪ است. S7-1200 دو حلقه PID را اجرا می کند در حالی که HMI زیمنس نمایه، روندها، هشدارها و گزارش ها را اجرا می کند، هر 10 ثانیه یک کارت SD 32 گیگابایتی نمونه برداری می کند و CSV را از درگاه USB جلو صادر می کند.
نمایه تست، گام به گام، با اعداد واقعی
این اجرا، چرخه حرارتی IEC 60068-2-14 را با یک بخش محفظه آزمایش چرخه ای گرمای مرطوب IEC 60068 بر اساس IEC 60068-2-30 Test Db ترکیب کرد. دوازده ECU روی یک قفسه غیر رسانا، ترموکوپل ها به دو تراشه مهم چسبانده شده بودند. زیمنس HMI یک دستور تهیه کرد:
- بخش 1: سطح شیب دار 25 درجه تا 85 درجه در 3 درجه در دقیقه، صعود 20 دقیقه ای، رطوبت 50٪ RH.
- بخش 2: در دمای 85 درجه و رطوبت نسبی 50 درصد به مدت 240 دقیقه خیس بخورید.
- بخش 3: رمپ 85 درجه تا -40 درجه در 2.5 درجه در دقیقه، فرود 50 دقیقه، رطوبت خاموش است.
- بخش 4: 40- درجه به مدت 120 دقیقه خیس بخورید.
- بخش 5: سطح شیب دار -40 درجه تا 40 درجه در 3 درجه در دقیقه، حدود 27 دقیقه، افزایش رطوبت تا 93٪ RH.
- بخش 6: 40 درجه و رطوبت نسبی 93 درصد به مدت 720 دقیقه خیس کنید، مرحله 12{5}}ساعت رطوبت-گرم.
- بخش 7: خنک شدن 40 درجه تا 25 درجه در مدت 180 دقیقه در حالی که حداقل 95٪ RH را در اختیار دارید، مطابق با خنک کننده کنترل شده IEC 60068-2-30.
یک چرخه حدود 22.6 ساعت طول کشید، شش بار برای 135.7 ساعت دویدن حلقه زد. در یک بازه زمانی 10 ثانیه ای، HMI زیمنس تقریباً 48800 ردیف داده را در هشت تگ ذخیره می کرد. اپراتورها روند HMI زیمنس را دو بار در هر شیفت بررسی میکردند و هرگز قرائتها را روی کاغذ نمینوشتند. پس از قطع برق، HMI زیمنس در بخش فعال از سر گرفته شد.
نتایج اندازه گیری شده
در طول سه ماه و 24 دسته، خط HMI جدید زیمنس با کنترل کننده قدیمی اندازه گیری شد. تنظیم نمایه 40 درصد کاهش یافت، از 25 دقیقه به 15 دقیقه، زیرا دستور العمل ها به جای ورود دستی از HMI زیمنس بارگیری شدند. یکنواختی دما به 1.6 ± درجه در مقابل نیاز 2.0 ± درجه سفت شد. رطوبت در ± 2.1٪ RH نگهداری می شود. در میان 48800 ردیف ثبتشده، لاگ دارای شکاف صفر بود، تنها با دو هشدار هشدار، هر کدام زیر 90 ثانیه در طول یک رمپ. گزارشهای مشتری از 2 ساعت به 6 دقیقه صادرات و نمودار CSV کاهش یافت، یعنی 95 درصد کاهش کاغذ. صلاحیت پاس اول-از 83 % به 96 % افزایش یافت و انرژی چرخه 12 درصد کاهش یافت، زیرا تنظیم PID دقیقتر در نزدیکی نقطه تنظیم گرمکن برش HMI زیمنس.
جلسه IEC 60068 با سوابق قابل ردیابی
IEC 60068-2-14 تغییر دما، IEC 60068-2-30 گرمای مرطوب چرخه ای را در یک چرخه 12 به اضافه 12 ساعت، و IEC 60068-2-78 گرمای مرطوب ثابت را پوشش می دهد. برای مثال، استاندارد IEC 60068-2-30، نیاز به خنک کردن تا دمای 3±25 درجه کلوین در عرض 3 تا 6 ساعت در بیشتر یا مساوی 95 درصد RH دارد. نمایش زنده نمی تواند یک هفته بعد این را ثابت کند. یک CSV ثبت شده از قوطی HMI زیمنس. ردیفهای مهر زمانی، نقطه تنظیم/ستونهای اندازهگیری جفت شده، و تاریخچه هشدار، یک رکورد قابل پخش را تشکیل میدهند، EEAT در عمل. یک HMI زیمنس ماشین آلات را برای سوابق معتبر و قابل اعتماد فراهم می کند.
شش نکته کاربردی برای برنامه ریزی یک محفظه در HMI زیمنس
ابتدا، نمایهها را بهعنوان سوابق دستور پخت بسازید، CSV را صادر کنید، نام فایل را نسخه کنید و آن را بهعنوان اصلی در نظر بگیرید. دوم، هر 5 تا 10 ثانیه در رمپ های 2 تا 4 درجه در دقیقه وارد شوید. سوم، هشدار را روی 1.5± درجه، زنگ هشدار را روی 2± درجه، با هیسترزیس در برابر پچ پچ تنظیم کنید. چهارم، نقطه تنظیم و مقدار اندازه گیری شده را روی همان روند HMI زیمنس ترسیم کنید، جایی که مشکلات تنظیم به عنوان یک شکاف نشان داده می شود. پنجم، از مدیریت کاربر در HMI زیمنس برای قفل کردن ویرایش در پشت ورود مهندس استفاده کنید. ششم، صادرات را زودتر با یک چرخه ساختگی 30 دقیقه ای آزمایش کنید: CSV را از HMI زیمنس بکشید و آن را در اکسل باز کنید. اشتباه ثبت شده در 30 دقیقه ارزان است. یکی پیدا شده بعد از 135 ساعت نیست.
نتیجه گیری
یک اتاق فقط به اندازه مشخصات و سوابق آن معتبر است. سخت افزار شرایط را ایجاد می کند. طرف کنترل تصمیم می گیرد که آیا آنها با استاندارد مطابقت دارند یا خیر و آیا کسی می تواند آن را ثابت کند. الفزیمنس HMIدر مرکز آن کار قرار می گیرد و سطح شیب دار دما و رطوبت را تبدیل می کند-پروفایل را به دستور العمل های قابل استفاده مجدد و ثبت داده های محفظه محیطی با صادرات CSV به یک فایل تمیز و قابل بازرسی تبدیل می کند. همانطور که مورد ECU نشان میدهد، سود قابل اندازهگیری است: 40٪ راهاندازی سریعتر، صفر شکاف در تقریباً 48800 ردیف، یک گزارش 95٪-کاهش زمان، و اولین-ضریب قبولی تا 96٪. برای آزمایشگاههایی که به نمایههای قابل تکرار و سوابق قابل اعتماد نیاز دارند، HMI زیمنس صفحه نمایش اضافی نیست - این لایهای است که آزمایش را قابل دفاع میکند.
