概述電氣自動化控制設備與可靠性措施

【摘 要】文章根據作者多年工作經驗就電氣自動化控制設備與可靠性措施進行了簡單的闡述。

【關鍵詞】電氣自動化；控制設備；可靠性措施

一、電氣自動化控制設備的概述及其系統的控制功能

電氣自動化就是指能夠在人少或者無人參與的情況下，產品能夠按照提前設定好的程序，自主的完成產品的生產操作、質量控制、監視等工作。電氣設備的發展趨勢是智能化、系統化和模塊化，開發電氣設備的新產品的速度正在加快，隨之而來的是其使用環境也變得異常惡劣，其所服務的系統也越來越昂貴和重要。國際上，通用的可靠性適用于一個單元或者一個系統。因為故障出現具有與隨機性質，所以常用數學方式來描述其可靠性，即用“概率”來表示。電氣工程及自動化專業是電氣信息領域中的新興學科，但是由于和工業生產以及人們的日常生活緊密相關，發展相當迅速，現在也日趨成熟，并且已經成為高新技術產業的非常重要的組成部分，廣泛應用于農業、工業以及國防等領域，在國民經濟中發揮著不可替代的作用。電氣工程及其自動化的觸角也開始伸向各行各業，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究。從事本專業的人員能夠接觸與電氣工程有關的信息處理、自動控制、電力電子技術、試驗技術、系統運行、研制開發、電子與計算機技術應用以及經濟管理等領域。

二、影響控制設備的可靠性的因素及研究的必要性

1、影響控制設備的可靠性的因素是多種多樣的，有外部環境的影響，例如：氣候條件、電磁干擾，有人為操作不合理的影響，也有元器件的質量低下的影響等等。詳細內容如下：

（1）氣候條件。溫度、氣壓、鹽度、濕度、大氣污染等氣候條件，能夠導致控制設備的積溫過高、結構損害、電氣性能降低等，進而影響控制設備的可靠性。

（2）電磁干擾。電磁干擾會導致控制設備的輸出噪音變大，從而造成設備不能夠正常穩定的運行，可靠性不能保證。

（3）機械力作用力影響。機械作用力是指電氣設備在不同的運載方式中受到的震動、沖擊、離心加速度等機械損害，從而導致設備結構斷裂、原件變形或者元件疲勞，進而影響設備的可靠性。

（4）人為操作失誤。操作人員沒有嚴格按照控制設備安全使用規范進行操作，并且對設備的維修和保養不夠及時，這些因素都會影響設備的可靠性。

（5）元器件的質量不齊或者是質量不達標，導致生產出來的產品的可靠性不能保證。

2、控制設備的可靠性研究對國家來說，可以提升國家的電子發展水平；對一個企業來說，可以提升產品質量，增加市場競爭力、搶占市場份額獲得最大利潤回報。

（1）對國家來說，可以促進國家經濟的快速發展和國家電子行業的發展，能夠在世界經濟大舞臺上占據主動地位，提升世界地位和影響力。

（2）對企業來說，控制設備的可靠性可以提升產品的質量，產品的可靠性是產品質量的核心，只有提升可靠性才能減少故障的頻率、減少維修費用、降低工時耽擱以及提升產品的安全性能。

（3）控制設備的可靠性可以提升市場競爭力，增加市場份額，隨著用戶對產品要求的提高，只有具有良好可靠性的產品才是首選。因此只有具有高性能可靠性的產品，才能在日益激烈的市場競爭中勝出。

三、控制設備的可靠性測試的方法

可靠性測試是保證控制設備可靠性的重要步驟，同時要根據不同的情形選擇合適的電氣自動化控制設備的可靠性測試方法。常見的幾種控制設備的可靠性測試的方法如下：

1、實驗室測試方法。在實驗室內模擬現實場景，設定可以調節的工作條件和環境條件，然后通過調節不同的試驗參數，來檢測被檢測的設備，詳細的記錄每一個可靠性指標和數據。實驗室測試由于條件可控簡單，實驗結果可以再現和分析，而且實驗成本較高，與真實的情況還是有區別的。

2、保證性試驗方法。這項實驗需要花費較長時間，因為控制設備一般是由許多的元器件構成，每一個元器件出現故障的概率是隨機的，但是可以通過一定的技術方法改進產品，保證產品出廠之前失效率在規定的指標以內。

3、現場測試方法。真實的測試，得到真實的可靠性測試數據，并且不需要太多的控制設備進行測試，并且花費費用較低，同時實驗結束以后設備仍然能夠繼續使用。但是缺點也是很明顯的：受外界不確定因素影響較多，不可人為控制，同時實驗的再現性較差。在線測試、停機測試和脫機測試是現場測試的三種情形。控制設備的可靠性測試的最好方法就是現在實驗室進行一些模擬測試，然后將實驗室得到的數據與現場測試的數據進行對比，仔細分析以后再去確定控制設備的可靠性。

四、提升控制設備的可靠性的措施

明確各種影響控制設備的可靠性的因素以后，采用優化的可靠性設計方法，根據每一個控制設備的特點、環境、原理，選擇正確的元器件和散熱防護裝置，使用熟練的操作者，從而提升控制設備的可靠性。

1、控制設備的設計階段。研究產品的生產技術，詳細的分析產品設計參數，制度出詳細正確的設計方案，保證產品的可靠性。同時產品的類型和結構能夠在保證可靠性的基礎上，選用經濟合理的原材料，設計出比較經濟的生產模式。設計同時應該考慮到操作的簡易性和維修的方便性。

2、控制設備的生產階段。使用專業生產廠家的產品，同時盡可能的減少設備中的元器件、零部件的規格和品種。要嚴格控制零部件的質量和可靠性能，盡量選擇物美價廉的國產材料，在保證產品性能的前提下，盡可能的降低精度等級，同時選配和修配的工作盡量減少或者杜絕，從而促進自動流水生產。

3、電子元器件的選用原則。嚴格控制元器件的選用，優先選擇那些專業技術過硬、信譽高、技術服務好、供貨及時、價格公道的生產廠家，同時優先選擇已經經過實踐證明過的性能穩定、可靠性好的元器件。充分考慮工作的環境以及電路的性能，然后選擇不僅能夠滿足設備正常工作，而且還留有足夠的緩沖余量的元器件。最后應該詳細的記錄使用過程中每一種元器件展現出來的可靠性數據，為以后元器件的使用選擇提供依據。

4、控制設備的散熱防護。溫度是影響控制設備可靠性的重要因素，無論溫度過高還是過低都會對設備的可靠性產生影響。例如：電子設備的能量損失絕大部分是以熱能形式散發，如果散熱防護裝置不合理，熱能不能及時散發，設備的溫度將會過高，導致設備的運行速度減慢、故障頻發、可靠性下降。通常在散熱器上面多安裝幾個肋片，同時增加散熱器表面的粗糙度，提升輻射散熱的性能。

結束語

總而言之，電氣自動化控制技術逐漸成為促進國家經濟增長的重要因素，隨著電氣自動化控制技術的普及，在很大程度上提高了產品的可靠性和工作效率，標志著一個國家電子行業發展水平，并且也是當前經濟高速發展的必要條件。

參考文獻

[1]張偉林、宋修臣.淺談電氣自動化控制設備可靠性測試的方法.中小企業管理與科技，2009

[2]徐海波、朱常興.電氣自動化控制設備的可靠性研究分析.科技信息，2008