電氣自動化控制設備的可靠性分析研究

中國水利水電第九工程局有限公司

摘要：近年來隨著自動化的發展，電氣自動化被廣泛應用，如何加強電氣自動化控制設備的可靠性成為人們開始關注的焦點。安全性較高的電氣自動化控制設備與生產工作人員的生命財產安全息息相關。安全可靠的自動化控制設備電氣設備給人們的生產生活帶來巨大的經濟效益，而根據國家電控發展的實際情況來看電氣自動化控制設備的安全可靠性需要進一步加強。本文對進一步加強電氣自動化控制設備的可靠性問題展開了研究和討論。

關鍵詞：設備現狀；控制設備；可靠性檢測；檢測方案；應對策略

一、我國電氣自動化控制設備現狀

電氣自動化就是機械設備在無人或者少人的情況下按照預先的計劃和程序自動完成對產品的操作、控制及監控等工作。隨著機械電子技術、微電子技術的快速發展，電氣自動化控制被各個行業廣泛運用，電氣自動化提高了生產效率，提高了工作的可靠性，也提高了運行的經濟性，保證了電能質量，大大改善了勞動條件，更是大大方便了人們的生活。電氣自動化的程度標志著一個國家電子行業的發展狀況，那么電氣自動化的控制設備的可靠性問題是人們最先關注的，所以控制設備的可靠性研究是具有重大意義的。

我國在20世紀70年代就建立電子產品的可靠性與環境實驗研究所，并展開了增長控制設備可靠性的長期研究。1984年組建了全國統一的電子產品可靠性信息交換網，并頒布了GJB299-87《電子設備可靠性預計手冊》，這一舉動推動了我國電子產品可靠性工作。

電氣自動化設備的工作環境是影響控制設備可靠性的一個重要因素。對于電氣自動化設備的工作環境來講，有很多復雜的情況：不僅要考慮到氣候條件、還要關注機械作用力以及電磁干擾等等這些因素。溫度、氣壓、大氣污染等也會導致設備的可用性降低。。在工作中設備常常會受到運載帶來的振動、沖擊、離心加速等機械作用使得設備某些元件受到損壞，其設備結構件型變量過大甚至斷裂。大多數設備都會或有或無的受到電磁干擾，當這些電磁波干擾設備時，設備因干擾而工作不穩定，有時干擾太大還會發生安全性問題，發生安全事故等。

這些電氣設備工作并非完全自動化控制，還是需要有工作人員進行操作的，這時操作人員如果對這些設備工作原理未完全掌握就進行操作很有可能導致操作失誤而損壞這些設備。同時設備的保養和維護不夠完全，不夠勤便也使得電氣自動化控制設備可靠性大幅度降低。

設備元器件的質量好壞也是影響設備可靠性的一個重大因素。這些電氣設備是由多個元器件相互組成的，而現在設備元器件的生產廠家很多也很雜，元器件的質量也不都是相同的。再由于現在市場的惡性競爭導致企業在購進元器件的時候不顧及元件的質量以低價格采購，最后使得組成設備整體可靠性降低，使用壽命也會大大降低。

我國電氣自動化控制設備的現狀是不容樂觀的，綜上我們知道了電氣自動化控制設備可靠性的重要性，也了解到設備現狀并發現存在許多問題，那么要想增強設備的可靠性就必須一一解決這些問題。

二、電氣自動化控制設備可靠性的檢測

電氣自動化控制設備可靠性的檢測也是很重要的一步。根據國家電控配電設備質量監督檢測中心提出的檢測方法，有實驗室測試法、保證實驗法、現場測試法三種方法。

實驗室測試法是在一定的實驗環境下，規定設備工作環境，真實地、全面地進行現場實驗測試。這種方法是用于大批量的生產產品，優點在于實驗數據質量高，實驗環境易于選擇和控制，實驗結果也可以再現。

保證實驗法是在產品出廠前，對產品進行無故障的工作實驗，這種方法適用于小規模的生產，其對設備的可靠性要求較高設備構造也相對復雜精密，它的優點在于能測出設備故障是否是隨機的，能檢測出多種多樣的故障。

我們通常在真實的現場中對設備進行測試。這種方法適用于穩定的成熟的工藝條件，而且原件正規，質量較高的設備水平。這種方法的優點在于測試的數據真實性高，實驗所需的產品少因而試驗成本較低。

我們在對設備進行安全可靠性測試時需要根據不同的需要和環境來選擇測試的方法。電氣自動化控制設備在質量、規格、工藝等方面存在許多差異。因此要根據不同的產品的具體情況來選擇檢測其可靠性的方法。選擇實驗的場地時也要根據具體情況來進行選擇，保證設備檢測的正常。試驗產品也需要具有代表性，試驗程序事先必須預定好，實驗工作的組織也必須安排，以免發生意外。

我們根據檢測實驗的結果來對設備可靠性進行分析，通過分析找出設備存在的問題，并通過對問題的探討得出解決策略，以此提高控制設備的可靠性。

三、提高電氣自動化控制設備可靠性的策略

1 提高設計的可靠性

要想提高控制設備的整體可靠性需要從設計階段開始就保證設計的可靠性。我們在控制設備設計之初就需要以控制設備的特點進行深入研究，分析產品的設計參數，研討和保證產品的性能和使用條件，在這種情況下制定出科學合理的設計方案。產品的結構形式和類型需要根據應用空間來設計，產品的大小決定著產品的類型和其生產規模以及生產批量。產品的形式和類型的不同也影響著產品的經濟性能，在設計時這些方面需要一一考慮到，遺漏任何一個方面對其設備整體的可靠性都帶來一定的影響。在保證器件技術要求的情況下，運用價值工程觀念選擇最經濟合理的方案對零部件進行設計，以減少生產產品的費用，降低整個設備的制造成本。在周密的思維下選擇合理的材料和元器件進行設計不僅是降低了生產成本，也提高了產品的實用性能和操作維修性能，從整體上提高設備可靠性。

3.2 合理選用零部件

因設備中存在的零部件多而雜，在選擇零部件的時候就需要慎重。設備中的零部件、元器件，產品的品種規格要盡可能的少，盡可能的使用專業廠家生產的通用零部件。這樣不僅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在維修保養更換時及時處理設備存在的硬件問題。在購材時嚴格檢驗以防出現任何紕漏，更不能因市場的惡性競爭追求經濟型而采購質量差的材料。

3.3 電子元器件的選擇

我們常常根據工作環境的技術條件、技術性能和元器件的質量等級要求來對電器元件進行選擇。選擇時優先選擇標準的元器件，并且有足夠的替代品保證出現故障時得到及時更換。溫度太高或者太低都會影響電子設備的可靠性，這將會直接關系到整個設備的可靠性。所以選擇的電子元件散熱性能要好，特別是對于功率較大的電子元件，散熱必須良好。類似的情況，濕度也會對電子設備的可靠性造成影響。尤其是在低溫高濕的環境下，空氣濕度達到飽和時就會使機器元器件、印刷電路板上產生凝露現象這將會嚴重地導致電器元件電氣性能下降。總的來說保證電子元器件合理選擇是提高電氣自動化控制設備可靠性的主要方法之一。

結束語

如何提高我國的電氣自動化控制設備現狀，使其能夠更安全運行，至今依然是一個刻不容緩的問題。提高設計可靠性、零部件的選用以及電子元件的選用都可以從整體上提高其可靠性。電氣自動化控制設備的可靠性依舊有待探討。

參考文獻

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