Une chambre d’essais environnementaux pousse volontairement les produits dans des conditions chaudes, froides et humides, copiant ainsi des années de stress sur le terrain en quelques jours. La chambre fournit le chauffage, le refroidissement et l'humidification, tandis que le système de contrôle définit les taux de changement, les temps de maintien et les données enregistrées. Sur les lignes de chambres modernes, cette tâche s'effectue via une IHM Siemens. Une IHM Siemens est la fenêtre de l'opérateur sur la chambre : elle dessine le profil de trempage de la rampe, affiche les tendances en direct, stocke les alarmes et exporte les journaux de données pour les auditeurs. Ce guide montre comment unIHM Siemensgère le profilage des rampes de température et d'humidité-, le fonctionnement de l'enregistrement des données de la chambre environnementale avec l'exportation CSV et la manière dont un équipementier automobile a utilisé une IHM Siemens pour réussir les tests CEI 60068 avec des chiffres concrets.
À quoi sert une chambre d'essais environnementaux et où s'intègre l'IHM Siemens
Une chambre de température et d'humidité chauffe, refroidit, humidifie et déshumidifie un espace de travail uniforme afin que chaque échantillon soit soumis aux mêmes conditions. Un compresseur, des radiateurs, un humidificateur et des ventilateurs font le travail ; Les sondes PT100 lisent la température et une sonde capacitive lit l'humidité relative. L'IHM Siemens ne commute jamais elle-même le matériel d'alimentation ; l'automate le fait.
Ceux-ci nourrissent unAutomate SIMATIC S7-1200, dont les boucles PID commutent les chauffages, les vannes et les humidificateurs chaque seconde. L'opérateur communique avec l'IHM Siemens, et l'IHM Siemens communique avec l'API via PROFINET : l'API contrôle en temps réel, tandis que l'IHM Siemens gère les profils, l'affichage, la journalisation, les alarmes et les droits d'accès. Chaque écran Siemens HMI s'actualise directement à partir des balises PLC, de sorte que l'opérateur surveille chaque degré et pourcentage d'humidité relative en direct.
La boucle de contrôle derrière chaque rampe et chaque trempage
Chaque profil utilise deux mouvements. Une rampe est un changement contrôlé, comme un réchauffement de 25 degrés à 885 degrés à 3 degrés par minute ; un trempage maintient des conditions fixes pendant une durée définie, par exemple 85 degrés et 50 % d'humidité relative pendant quatre heures. Sur une IHM Siemens, chaque étape comporte la température cible, la vitesse de rampe, l'humidité cible, le temps de trempage et les bandes d'alarme. L'IHM Siemens envoie des valeurs à l'API, l'API pilote le matériel et l'IHM Siemens relit les mesures plusieurs fois par seconde, maintenant ainsi les longs tests dans les limites de tolérance.
Pourquoi les ingénieurs choisissent une IHM Siemens pour le contrôle des chambres
Un cycle de chaleur humide-peut durer 24 heures et une qualification sur cinq jours sans interruption. La perte de données constitue donc un risque réel. Les équipes choisissent une IHM Siemens pour un service industriel continu et un service mondial.
Quincaillerie adaptée à une armoire de chambre
Un choix courant est le TP700 Comfort : un TFT 7-pouces 800 × 480, deux ports PROFINET commutés, deux emplacements SD et deux ports USB ; les chambres plus grandes utilisent le TP900/TP1200 Comfort ou un MTP1000 unifié. Un câble relie le S7-1200 et les autres chaînes au réseau de l'usine, sans commutateur supplémentaire. SD contient les journaux, les exportations USB CSV et l'IHM Siemens s'encastre derrière un cadre de porte scellé qui empêche l'air humide de pénétrer.
Outils d'exécution conçus pour les longues séries de tests
Dans TIA Portal, WinCC Comfort offre à une IHM Siemens quatre outils : des vues de tendance des points de consigne-par rapport-mesurés, des profils de recette nommés, des alarmes-horodatées et une journalisation SD à intervalle fixe-. Une IHM Siemens prend également en charge les niveaux d'utilisateurs, de sorte que les opérateurs exécutent des tests tandis que seuls les ingénieurs modifient les profils. Ceux-ci sont livrés en standard sur une IHM Siemens, sans codage personnalisé.
Rampe de température et d'humidité-Profilage de trempage sur une IHM Siemens
Le profilage de rampe de température et d'humidité-signifie diviser une norme en étapes ordonnées saisies une seule fois et réutilisées pour toujours. Sur une IHM Siemens, le profil réside dans une recette, un segment par ligne, et l'automate parcourt les lignes dans l'ordre.
Explication des étapes de rampe, de trempage et d'humidité
Chaque segment contient cinq valeurs : température cible, taux de rampe en degrés/min, humidité cible, temps de trempage et action suivante (continuer, boucler ou revenir aux conditions ambiantes). Une IHM Siemens affiche le segment actif et une barre de progression d'un seul coup d'œil, et l'IHM Siemens rejette les entrées impossibles.
Comment programmer une rampe -Profil de trempage sur une IHM Siemens
La programmation d'un profil de trempage en rampe-sur une IHM Siemens est simple, car le panneau utilise des formulaires simples et non du code. Ouvrez l'écran de recette sur l'IHM Siemens, ajoutez un enregistrement tel que "IEC60068-2-30_ECU_A", puis entrez les segments : un, 85 degrés à 3 degrés/min, 50 % HR, tremper 240 minutes ; deux, -40 degrés à 2,5 degrés/min, humidité désactivée, tremper 120 minutes ; trois, 40 degrés à 3 degrés/min, 93 % RH, tremper 720 minutes ; et un segment d'extrémité revenant à 25 degrés. Enregistrez sur l'IHM Siemens et téléchargez sur l'automate. Les profils enregistrés sont dupliqués pour les nouveaux produits, battant ainsi les programmeurs de cartes papier.
Gestion des recettes : un écran pour chaque norme de produit
Une IHM Siemens conserve chaque profil sous forme d'enregistrement de recette consultable, et l'IHM Siemens peut en stocker des centaines ; WinCC Comfort exporte ensuite les enregistrements au format CSV pour les modifier dans Excel et les réimporter-. Versions de qualité, le nom du fichier et le profil approuvé sont renvoyés à l'IHM Siemens, sans papier volant ni litige de version.
Enregistrement des données de la chambre environnementale avec exportation CSV
Les auditeurs demandent la courbe, pas une promesse verbale, donc un test non enregistré aurait tout aussi bien pu ne pas avoir lieu. L'enregistrement des données de l'enceinte environnementale avec exportation CSV transforme une analyse terminée en un document traçable et, sur une IHM Siemens, il ne nécessite aucun logiciel tiers-.
Que consigner et à quelle fréquence
Sur une IHM Siemens, l'ingénieur sélectionne les balises enregistrées : horodatage, température mesurée et de consigne, humidité mesurée et de consigne, segment actif et état de la chambre. Faites correspondre l'intervalle à la rampe la plus rapide : à 3 degrés/min, des lignes de 10-secondes capturent environ 0,5 degré chacune, et un trempage de 12 heures crée 4 320 lignes, ce qui est trivial pour une carte de 32 Go. L'IHM Siemens écrit en continu et un projet Siemens HMI bien conçu nomme les fichiers par ID de chambre, date et numéro d'analyse afin que les journaux ne soient jamais écrasés.
Des courbes de tendance à un rapport CSV
L'IHM Siemens affiche les tendances en direct avec la valeur de consigne et la valeur réelle dans différentes couleurs. À la fin de l'exécution, l'opérateur ouvre l'écran de journal sur l'IHM Siemens, appuie sur Exporter et enregistre le CSV sur USB ou SD. Les panneaux de confort écrivent directement au format CSV ; Les panneaux Unified Comfort exportent au format CSV via le contrôle de tendance ou un script. Les fichiers s'ouvrent dans Excel avec des colonnes alignées, donc un graphique réussite/échec prend quelques minutes.
Enregistrement des tendances et des alarmes Siemens HMI pour les chambres de test
L'enregistrement des tendances et des alarmes Siemens HMI pour les chambres d'essai répond à la deuxième question de l'auditeur : quelque chose s'est-il mal passé ? Le journal des alarmes d'une IHM Siemens enregistre quand une valeur quitte sa bande, quand elle revient et qui l'a reconnu. Les bandes typiques sont ±2 degrés et ±3 % RH avec une hystérésis de 0,5 degrés contre le broutage. Chaque ligne comporte la date, l'heure, l'étiquette et la valeur, et associés à la tendance, les journaux indiquent exactement quand, jusqu'où et combien de temps la chambre est sortie de la bande.
Étude de cas : un fournisseur de calculateurs automobiles exécute des cycles thermiques et de la chaleur humide sur une IHM Siemens
Imaginons qu'un équipementier automobile de niveau 1 -de Shenzhen fabrique des unités de commande de moteur (ECU) pour les plates-formes européennes et nationales. Chaque ECU passe la qualification environnementale avant expédition. Le laboratoire a remplacé un ancien contrôleur à boucle unique par un automate S7-1200 et une IHM TP700 Comfort Siemens sur une chambre de 408 litres. L'IHM Siemens a également remplacé un enregistreur graphique papier vieillissant.
Configuration de la chambre et du contrôle
La chambre s'étend sur -40 degrés à +150 degrés et 20 % à 98 % d'humidité relative, chauffant à 4 degrés/min et refroidissant à 3 degrés/min en moyenne. Son revêtement est en acier inoxydable 304 de 1,2 mm, car les cycles d'humidité corrodent les revêtements plus fins et de qualité inférieure. Les sondes PT100 de classe A portent la tolérance CEI 60751 de ±(0.15 + 0.002|t|) degrés, et une sonde d'humidité capacitive a une précision de ±2 % HR. Le S7-1200 exécute deux boucles PID tandis que l'IHM Siemens exécute des profils, des tendances, des alarmes et des journaux, en échantillonnant toutes les 10 secondes sur une carte SD de 32 Go et en exportant au format CSV depuis le port USB avant.
Le profil de test, étape par étape, avec des chiffres réels
L'essai combinait le cyclage thermique CEI 60068-2-14 avec un segment de chambre d'essai cyclique de chaleur humide CEI 60068 basé sur le test Db CEI 60068-2-30. Douze calculateurs reposaient sur un support non conducteur, des thermocouples collés à deux puces critiques. L'IHM Siemens a exécuté une recette :
- Segment 1 : rampe de 25 degrés à 85 degrés à 3 degrés/min, une montée de 20 minutes, humidité 50 % HR.
- Segment 2 : tremper à 85 degrés et 50 % RH pendant 240 minutes.
- Segment 3 : rampe de 85 degrés à -40 degrés à 2,5 degrés/min, une descente de 50 minutes, humidité désactivée.
- Segment 4 : tremper à -40 degrés pendant 120 minutes.
- Segment 5 : rampe de -40 degrés à 40 degrés à 3 degrés/min, environ 27 minutes, humidité montant à 93 % RH.
- Segment 6 : tremper à 40 degrés et 93 % d'humidité relative pendant 720 minutes, la phase de chaleur humide de 12-heures.
- Segment 7 : refroidissement de 40 degrés à 25 degrés pendant 180 minutes tout en maintenant une humidité relative d'au moins 95 %, correspondant au refroidissement contrôlé CEI 60068-2-30.
Un cycle a duré environ 22,6 heures, bouclé six fois pour 135,7 heures de course. À 10 secondes d'intervalle, l'IHM Siemens a stocké environ 48 800 lignes de données réparties sur huit balises. Les opérateurs vérifiaient la tendance Siemens HMI deux fois par équipe, sans jamais écrire de lectures sur papier. Après une coupure de courant, l'IHM Siemens a repris le segment actif.
Résultats mesurés
Sur trois mois et 24 lots, la nouvelle ligne Siemens HMI a été mesurée par rapport à l'ancien contrôleur. La configuration du profil a chuté de 40 %, passant de 25 à 15 minutes, car les recettes étaient chargées depuis l'IHM Siemens au lieu d'une saisie manuelle. L'uniformité de la température a été resserrée à ± 1,6 degré par rapport à l'exigence de ± 2,0 degrés ; humidité maintenue à ±2,1 % HR. Sur 48 800 lignes enregistrées, le journal ne contenait aucun écart, avec seulement deux avertissements d'alarme, chacun de moins de 90 secondes lors d'une rampe. Les rapports clients sont passés de 2 heures à 6 minutes d'exportation et de création de graphiques CSV, soit une réduction de 95 % de la paperasse. La qualification au premier passage est passée de 83 % à 96 % et l'énergie du cycle a chuté de 12 %, car un réglage plus strict du PID sur l'IHM Siemens a réduit le chauffage à proximité du point de consigne.
Conforme à la norme CEI 60068 avec des enregistrements traçables
La norme CEI 60068-2-14 couvre les changements de température, la norme CEI 60068-2-30 sur la chaleur humide cyclique sur un cycle de 12 heures et plus et la norme CEI 60068-2-78 sur la chaleur humide constante. Tous exigent la preuve que les échantillons ont réellement satisfait aux conditions spécifiées : la norme CEI 60068-2-30, par exemple, exige un refroidissement à 25 degrés ± 3 K en 3 à 6 heures à une humidité relative supérieure ou égale à 95 %. Un affichage en direct ne peut pas le prouver une semaine plus tard ; un CSV enregistré à partir d'une boîte Siemens HMI. Les lignes horodatées, les colonnes de consigne/mesure appariées et l'historique des alarmes forment un enregistrement rejouable, EEAT en pratique ; Une IHM Siemens fournit les machines permettant d'enregistrer des enregistrements faisant autorité et dignes de confiance.
Six conseils pratiques pour programmer une chambre sur une IHM Siemens
Tout d’abord, créez des profils en tant qu’enregistrements de recettes, exportez au format CSV, versionnez le nom du fichier et traitez-le comme maître. Deuxièmement, enregistrez toutes les 5 à 10 secondes sur des rampes de 2 à 4 degrés/min. Troisièmement, réglez l'avertissement à ± 1,5 degrés, l'alarme à ± 2 degrés, avec hystérésis contre le bavardage. Quatrièmement, dessinez le point de consigne et la valeur mesurée sur la même tendance Siemens HMI, où les problèmes de réglage apparaissent comme un écart. Cinquièmement, utilisez la gestion des utilisateurs sur l'IHM Siemens pour verrouiller l'édition derrière une connexion d'ingénieur. Sixièmement, testez l'exportation tôt avec un cycle factice de 30 minutes : extrayez le CSV de l'IHM Siemens et ouvrez-le dans Excel. Une erreur de journalisation trouvée en 30 minutes ne coûte pas cher ; celui trouvé après 135 heures ne l’est pas.
Conclusion
Une chambre n’est crédible que par son profil et ses archives. Le matériel crée des conditions ; le côté contrôle décide s'ils correspondent à la norme et si quelqu'un peut le prouver. UNIHM Siemensse trouve au centre de cette tâche, transformant le profilage des rampes de température et d'humidité-en recettes réutilisables et l'enregistrement des données des chambres environnementales avec exportation CSV en un fichier propre et vérifiable. Comme le montre le cas de l'ECU, les gains sont mesurables : une configuration 40 % plus rapide, aucun écart sur environ 48 800 lignes, une réduction du temps de rapport-de 95 % et un premier-taux de réussite pouvant atteindre 96 %. Pour les laboratoires ayant besoin de profils reproductibles et d'enregistrements fiables, une IHM Siemens n'est pas un écran supplémentaire - : c'est la couche qui rend le test défendable.
