電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析

龔羅文

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備越來越先進(jìn)，同時(shí)對(duì)可靠性的要求也更高，只要保證設(shè)備運(yùn)行可靠性，才能保證電氣設(shè)備的安全和穩(wěn)定。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性措施進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；可靠性

隨著越來越多先進(jìn)的電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的出現(xiàn)，隨著以太網(wǎng)與Internet技術(shù)的發(fā)展，OPC技術(shù)與PC客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)也會(huì)逐漸為電氣自動(dòng)化控制設(shè)備增添新功能與活力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，也對(duì)未來電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了較大的影響，對(duì)可靠性提出了更高的要求。

1.提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備設(shè)計(jì)的可靠性

1.1采用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方式

遠(yuǎn)監(jiān)控程方式設(shè)計(jì)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)，具有安裝成本低、擴(kuò)展性強(qiáng)及數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高和系統(tǒng)組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。但此設(shè)計(jì)方式由于Lonworks、CAN等現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度低，與電氣部分通訊量無法匹敵，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的使用范圍縮小，一般只能適用于小型系統(tǒng)的監(jiān)控，而無法滿足大型電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)建。

1.2采用現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)方式

現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用及智能化電氣設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)上而形成的電氣設(shè)備的串行連接和自動(dòng)化系統(tǒng)雙向傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。此設(shè)計(jì)方式具有節(jié)約安裝成本、提高系統(tǒng)控制性能、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，且在不同隔能發(fā)揮出不同的作用，能為電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式以其極強(qiáng)的可靠性優(yōu)勢(shì)普遍應(yīng)用于各種電器自動(dòng)化控制設(shè)備中，推動(dòng)了現(xiàn)代智能化電氣設(shè)備的發(fā)展。

2.提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能

2.1科學(xué)利用可靠性測(cè)試方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試

對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試是在其設(shè)備投入使用之前，對(duì)其可靠性進(jìn)行的定量評(píng)估，通過科學(xué)的可靠性測(cè)試方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試有利于從根本上提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，并確保企業(yè)的安全應(yīng)用生產(chǎn)。近年來，國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備測(cè)試方法主要包含現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法、試驗(yàn)室測(cè)試法以及保證性測(cè)試法等。各企業(yè)在選擇測(cè)試方法時(shí)應(yīng)綜合考慮環(huán)境、場(chǎng)地、測(cè)試產(chǎn)品、測(cè)試程序等因素，并結(jié)合企業(yè)內(nèi)組織工作概況進(jìn)行設(shè)備可靠性的科學(xué)測(cè)試。在通過高效嚴(yán)密測(cè)試環(huán)境、場(chǎng)地及組織部門的整理工作后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資料及結(jié)果的判定分析，進(jìn)而確保電氣設(shè)備可靠性測(cè)試的高效開展。

2.2加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的散熱、氣候防護(hù)

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性受溫度影響是較大的，溫度的變化會(huì)使得設(shè)備的可靠性大大降低，因?yàn)樵O(shè)備在運(yùn)行過程中其電子管、大功率晶體管等都會(huì)不斷的產(chǎn)生并散發(fā)熱量。但若所處的環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備的產(chǎn)生熱量便難以散發(fā)出去，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備自身溫度升高，影響其正常運(yùn)行速度，致使可靠性降低。因而，要重視散熱防護(hù)，可以采取在散熱器上安裝半導(dǎo)體分立器件、增加散熱器表面的粗糙度等措施解決。此外，電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性還受到濕度等氣候因素的影響，尤其是潮氣容易引起元器件覆蓋層形成水膜，容易引發(fā)漏電、短路等故障。為此，應(yīng)該采用密封、灌封、侵漬等措施對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。

2.3定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修與保養(yǎng)

定期對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行檢修與保養(yǎng)對(duì)于提高設(shè)備的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命有良好的促進(jìn)作用。電氣設(shè)備會(huì)受其工作環(huán)境的影響而出現(xiàn)一些小的故障問題，在運(yùn)行中不容易被發(fā)現(xiàn)，需要人為的檢修，從而發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。與此同時(shí)，當(dāng)維修人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修保養(yǎng)后，維修人員對(duì)設(shè)備的整體概況會(huì)有更深入的了解，并能準(zhǔn)備把握其下階段的工作運(yùn)行狀況，這樣有利于對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)提前做好產(chǎn)量、技術(shù)等準(zhǔn)備工作，在保證設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)期的生產(chǎn)活動(dòng)的開展，降低成本，提高生產(chǎn)效率。

3.PLCS7-300自動(dòng)化設(shè)計(jì)及可靠性

工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中，PLC是十分常見的，其中西門子S7-300的應(yīng)用非常的廣泛，PLC實(shí)際上是一種專門用于工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)沒有太大的差別，但是軟件系統(tǒng)的開發(fā)是基于Step7進(jìn)行的，在此將結(jié)構(gòu)化的用戶程序以塊的形式展現(xiàn)出來，例如：組織塊、功能FC、功能塊FB和數(shù)據(jù)塊DB等等。為了在模糊控制器中實(shí)現(xiàn)PLC方法，可以選擇使用S7-300的專用組態(tài)軟件，如此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，完善模糊控制設(shè)計(jì)流程，首先就應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存區(qū)中進(jìn)行保存，之后將輸入量分別的存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中，當(dāng)輸入量超過了限制范圍時(shí)，就相應(yīng)的調(diào)整越限的上限值和下限值，若沒有就可以繼續(xù)將輸入量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，按照模糊控制器查詢表，將得到可以量化的因子，得到實(shí)際的控制數(shù)據(jù)。之后完成對(duì)PLC梯形程序圖設(shè)計(jì)，在這一步驟中可以使用S7-300的型的PLC方法，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換模型將數(shù)量采集到PLC中，增強(qiáng)對(duì)于模塊執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。在制定模糊控制算法的時(shí)候，將模糊控制查詢表中的查詢?cè)O(shè)計(jì)做好是非常必要的，最常使用的就是變址的尋址方式，將模糊控制量表中的控制結(jié)果按照由上到下、由左到右的順序一次的填入到PLC數(shù)據(jù)寄存區(qū)，在尋址之后，再將模糊控制量的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行解模糊運(yùn)算，得到精確值，倘若在這一過程中出現(xiàn)了誤差，那么應(yīng)當(dāng)先判斷出現(xiàn)的誤差是正是負(fù)，根據(jù)誤差的大小，可以得出偏移地址的變化，進(jìn)而找到模糊控制變量在數(shù)據(jù)庫中的具體的位置以及具體的內(nèi)容。之后在所有的內(nèi)容都得到確認(rèn)之后再進(jìn)行輸出，使得控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照命令運(yùn)行。

4.結(jié)語

提高電氣設(shè)備的可靠性是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要設(shè)備生產(chǎn)商及各企業(yè)使用者加以重視，通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)周密的設(shè)計(jì)，采取技術(shù)措施提高設(shè)備的性能，而達(dá)到提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的目的，達(dá)到實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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