電氣自動化控制設(shè)備的可靠性研究

王清濤

摘 要：經(jīng)濟的繁榮，科技的進步，推動了自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，并且在各行各業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。目前，電氣自動化的水平較高，影響到電氣自動化發(fā)展的問題主要集中在控制設(shè)備的可靠性方面。電氣自動化的安全性越來越受到人們的普遍關(guān)注，同人們的生命財產(chǎn)安全有著極為密切的聯(lián)系。從當前的實際情況來看，仍需進一步加強電氣自動化控制設(shè)備的可靠性。文章對此進行了深入細致的分析和探討，希望通過文章的分析，可以為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制設(shè)備；可靠性；檢測方案

1 我國電氣自動化控制設(shè)備現(xiàn)狀

當前，在很多領(lǐng)域和行業(yè)，電氣自動化控制都獲得了很好的應(yīng)用，并且隨著微電子技術(shù)和機械電子技術(shù)的發(fā)展，極大地推動了電氣自動化控制的發(fā)展，生產(chǎn)效率顯著提高，運行的經(jīng)濟性和工作的可靠性也明顯提升。所謂的電氣自動化，就是指在少人或者無人的情況下，機械設(shè)備根據(jù)預(yù)先的程序或計劃，自動完成對產(chǎn)品的監(jiān)控、控制和操作。

電氣自動化的應(yīng)用，給人們的生活提供了極大的便利，改善了勞動條件，電能的質(zhì)量也有所保證。一個國家電子行業(yè)的發(fā)展情況如何，電氣自動化的程度就是一個重要的標志，而設(shè)備的可靠性同設(shè)備的運行安全息息相關(guān)，因此得到了人們的普遍關(guān)注。開展控制設(shè)備的可靠性研究具有十分深遠而現(xiàn)實的意義。

產(chǎn)品的質(zhì)量同很多因素有關(guān)，一般來說產(chǎn)品的性能是首先要考慮的，而經(jīng)濟性和安全性同樣是非常重要的。除此之外，占據(jù)主導位置的則是產(chǎn)品的可靠性，用戶更加傾向于使用可靠性高的產(chǎn)品。這是因為，如果產(chǎn)品可靠性較低，就很容易發(fā)生故障，由此帶來昂貴的維修費用，并且浪費時間。目前，市場競爭越來越激烈，自動化設(shè)備的性能和復雜程度也日益提高，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，就必須加強設(shè)備的可靠性。

影響控制設(shè)備可靠性的因素有很多，設(shè)備的工作環(huán)境就是其中一個極為重要的因素。設(shè)備可靠性受到電磁干擾、機械作用力以及氣候條件的影響，這些因素構(gòu)成了電氣自動化設(shè)備復雜的工作環(huán)境。設(shè)備的性能很可能由于大氣污染、氣壓變化以及溫度作用而下降。如果工作環(huán)境的溫度過高，就會損壞設(shè)備的結(jié)構(gòu)，設(shè)備運轉(zhuǎn)不靈活，對設(shè)備的正常工作造成影響。設(shè)備的元件常常會受到機械作用的影響，如離心加速、沖擊和振動等，設(shè)備結(jié)構(gòu)件發(fā)生過大的形變，進而出現(xiàn)斷裂。很多設(shè)備都會受到電磁的干擾，因干擾存在而使設(shè)備工作不穩(wěn)定，甚至導致安全性問題的發(fā)生。

目前，電氣設(shè)備的自動化程度較高，然而還是需要工作人員來參與操作的，并不是完全自動化控制。操作人員如果沒能完全掌握設(shè)備的工作原理，就存在操作失誤而損壞設(shè)備的可能。電氣自動化設(shè)備的可靠性同設(shè)備的維護和保養(yǎng)有著密切的聯(lián)系，如果沒能定期進行維護和保養(yǎng)，或者沒有做到位，就會大幅度降低設(shè)備的可靠性。

影響設(shè)備可靠性的另一個因素，即元器件質(zhì)量，這也是一個十分關(guān)鍵的因素。若干個元器件組成了電氣設(shè)備，生產(chǎn)電氣設(shè)備元器件的廠家也很多，這些廠家的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平不一，從而導致元器件的質(zhì)量也存在很大的差異。一些企業(yè)為降低成本，在購買元器件時僅僅考慮價格，忽視元件的質(zhì)量。由不合格元器件組合成的電氣設(shè)備，其整體的可靠性必然無法保證，并降低設(shè)備的使用壽命。

2 電氣自動化控制設(shè)備可靠性的檢測

目前，主要采用現(xiàn)場測試法、保證實驗法和實驗室測試法來進行電氣自動化控制設(shè)備可靠性的檢測。

現(xiàn)場測試法適用于設(shè)備質(zhì)量水平較高、所采用的原件正規(guī)的情況。工藝條件較為成熟和穩(wěn)定，測試時通常進行停機測試、在線測試和脫機測試。其優(yōu)點在于實驗成本不高、實驗所需的產(chǎn)品少，并且具有較高的數(shù)據(jù)真實性。這種方法需要將設(shè)備放在真實的現(xiàn)場。

保證實驗法的優(yōu)點是可以檢測出各種各樣的故障，并且可以知道故障的發(fā)生是不是隨機性的。保證實驗法對設(shè)備的可靠性有著較高的要求，并且設(shè)備具有精密而復雜的構(gòu)造，適合小規(guī)模生產(chǎn)的情況，實驗的時間是在產(chǎn)品出廠之前。

實驗室測試法具有再現(xiàn)實驗結(jié)果的優(yōu)點，實驗環(huán)境易于控制和選擇，實驗數(shù)據(jù)具有較高的質(zhì)量。實驗室測試法適用于生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品。這種方法限定了設(shè)備的工作環(huán)境，實驗環(huán)境的選擇和控制都較為便捷。

在實際工作中，需要根據(jù)不同的環(huán)境和實際需要，來選擇設(shè)備安全可靠性測試的方法。電氣自動化控制設(shè)備是多種多樣的，其工藝水平、產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)備質(zhì)量也各有不同，檢測設(shè)備可靠性的方面也應(yīng)有所不同。為確保設(shè)備檢測的正常進行，必須根據(jù)實際情況選擇實驗的場地。所選擇的實驗產(chǎn)品應(yīng)具有普遍性，代表性，合理安排實驗工作的組織，預(yù)先設(shè)定好實驗程序，使實驗檢測能夠安全進行。

3 提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的策略

3.1 提高設(shè)計的可靠性

控制設(shè)備的設(shè)計階段對于設(shè)備的質(zhì)量、性能和可靠性有著很大的影響，因此為了從整體上提高控制設(shè)備的可靠性，必須結(jié)合控制設(shè)備的特點，從設(shè)計階段入手。對于產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)進行深入細致的分析和研究，根據(jù)產(chǎn)品的使用條件，以及所需要實現(xiàn)的性能，科學合理地制定出設(shè)計方案。產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)規(guī)模同產(chǎn)品的大小有著密切的聯(lián)系，需要根據(jù)應(yīng)用空間來設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)形式。

還應(yīng)注意的是，產(chǎn)品的經(jīng)濟性能還受到產(chǎn)品類型和產(chǎn)品形式的影響，這些都是設(shè)計時必須重點考慮的，否則就會影響到設(shè)備的整體可靠性。選擇合理、經(jīng)濟的方案，運用價值工程理念，在滿足相應(yīng)技術(shù)要求的前提下，設(shè)計零部件，從而使設(shè)備的制造成本降低，減少生產(chǎn)費用。運用科學的方法進行元器件的設(shè)計和材料的合理選擇，在減少生產(chǎn)費用的同時，大幅度提高了產(chǎn)品操作維修性能，實用性能也獲得提升，可靠性從整體上得到加強。

3.2 合理選用零部件

由動化控制設(shè)備是非常復雜的設(shè)備，有很多零部件構(gòu)成，因此在進行零部件選擇時要尤其注意。產(chǎn)品的品種規(guī)格，以及元器件和零部件的數(shù)量應(yīng)盡量少。專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件，零部件具有很高的通用性，有利于保證零部件的精度。當設(shè)備出現(xiàn)問題或維修保養(yǎng)期間，可以及時處理出現(xiàn)的問題，而且設(shè)備的使用性能也獲得了提高，因此應(yīng)優(yōu)先選用。

3.3 電子元器件的選擇

選擇元器件時要根據(jù)工作環(huán)境的技術(shù)條件、元器件的質(zhì)量等級要求來選擇。優(yōu)先選擇標準的元器件，保證出現(xiàn)故障時得到及時更換。因溫度的影響，電子設(shè)備的可靠性是直接關(guān)系到整個設(shè)備的可靠性的。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。

4 結(jié)束語

我國的電氣自動化控制設(shè)備的可靠性還有待改善，如何提高其可靠性是發(fā)展電氣自動化的重中之重。提高設(shè)計可靠性、優(yōu)化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。

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