電氣自動化控制設備可靠性測試方法及其選擇研究

摘 要：電氣自動化控制設備的可靠性關系到自動化控制系統的安全運行，一旦控制設備設備出現故障，整個電氣自動化系統及相關設備的運行都會受到影響，這就需要對電氣自動化控制設備進行可靠性測試。本文根據現有的研究資料，結合自身在電氣自動化控制設備可靠性測試中的一些經驗，介紹了電氣自動化控制設備可靠性測試的基本方法，包括是實驗室測試法、現場測試法等，針對這些方法的特點及其選擇闡述了自己的意見，希望能夠對電氣自動化控制設備可靠性測試及其選擇提供一些幫助和啟示。

關鍵詞：電氣自動化；控制；可靠性；測試

在電氣自動化水平不斷提高的情況下，控制設備對整個系統的影響更加明顯，可以說控制設備已經成為整個系統安全運行的前提和保障。如果選擇最可靠的電氣自動化控制設備，并保證其適合該電氣自動化系統的控制需要，是電氣自動化技術發展當中需要解決的一個重要問題，在應用的過程中就需要對電氣自動化控制設備的可靠性進行測試。

1 電氣自動化控制設備可靠性測試方法

1.1 實驗室測試法

實驗室測試法就是在特定的實驗室當中對電氣自動化設備的可靠性進行測試，此種測試一般都是模擬測試，在實驗室當中模擬可控工作條件及環境來完成測試工作，測試的結果依賴于所模擬的環境是否能夠無限接近實際環境，通過測試統計時間和失效總數等數據，從而得出某種控制設備可靠性的指標。相對于其它可靠性測試方法，實驗室測試的優勢非常明顯，條件都是可以掌控的，所獲的測試數據比較準確，實驗可以反復進行。但是，實驗室測試的需要進行模擬環境建設，在實驗當中所需試品也比較多，測試的準確性受產品批量及成本因素的影響比較明顯等，比較適合大批量的控制設備測試。

1.2 現場測試法

所謂的現場測試法，就是將電氣自動化控制設備安裝到實際使用現場和電氣自動化系統當中，讓控制設備在實際運行當中測試及可靠性和維護性，這樣可以得出比較真實的參數，所得出的結果與實際使用的結果是基本一致的。相對于實驗室測試，現場測試所使用的試件比較少，并且不需要模擬環境，所需的設備也比較少、測試成本比較低，但是測試需要付出大量的人力資源，并且需要對整個電氣自動化系統的運行進行檢測、現場測試法根據測試的內容和形式又可以分為三種類型。第一種是可靠性在線測試，也就是在保證被測設備正常運行的情況下進行可靠性測試；第二種是停機測試，也就是將設備停止以后進行測試；第三種是脫機測試，月就是在設備運行現場將索要檢測的控制設備取出，安裝到專業測試設備上以后完成可靠性測試工作。在這三種現場測試當中，第一種測試技術實驗的難度非常大，要想完成測試必須在設備運行的過程中收集大量的基礎性數據，第二、三種測試方法相對來說比較簡單。

1.3 保證實驗法

保證實驗法就是生產當中經常提到的“烤機”，這是生產單位所采用的可靠性測試方法，也就是在產品出廠之前，在規定的條件之下對產生進行無故障的工作實驗，收集無故障工作的時間及故障類型等數據。實際上，電氣自動化控制設備當中的核心就是控制器，而控制器都是由電子元件構成的，故障模式顯示方式并沒有什么規律，具有隨機性的特征，故障表現形式也是多種多樣的，在這種情況下其故障服從于指數分布，其失效時間與時間之間有著一定的規律。出廠之間所進行的烤機實際上是廠家所進行的一定條件之下的質量檢測方式，也是對產品進行不斷的改進和完善的主要依據，以確保產品的出廠質量。

2 電氣自動化控制設備可靠性測試方法的選擇

在電氣自動化控制設備可靠性測試方法的選擇上，一般要經過以下幾個步驟：

2.1 確定實驗場地

試驗場地是進行可靠性實驗當中必須考慮的一個因素，在這里需要結合測試單位所具備的條件，及可靠性測試的具備目標進行。加入被測的電氣自動化控制設備的可靠性高于某一特定指標，一般要選擇最嚴酷的實驗場所進行測試，如果說知識檢測電氣自動化控制設備的在正常的工作環境和條件性的之下的穩定運行時間，就需要選擇最貼近實際工作環境的場地作為測試場地。如果說只是為了測試其運行過程中的某項數據，則可以在生產質量控制當中，對其進行“烤機”測試。在測試之前，一定要明確測試的目的和內容，只有這樣才能選擇最適合的測試場地。

2.2 實驗環境的選擇

電氣自動話控制設備是多種多樣的，不同類型的產品所適合的工況也比較大的差異，在進行可靠性測試的過程中，應該根據其工況選擇惡劣實驗環境或是非惡劣實驗環境進行測試，以區別一般性應力和特殊性應力之下控制設備的差異。當然，在實驗當中也可以下兩種不同的實驗環境中進行，這樣得出的測試結果更加準確。

2.3 選擇實驗設備

在電氣自動化控制設備的可靠性測試當中，選擇實驗設備是非常重要的環節，因為市場上的控制設備比較多，不可能對這些設備一一進行可靠性測試，在這種情況下就需要合理的選擇測試設備。在選擇的標準上，要從兩個方面來考慮。第一，在之前的電氣自動化系統設計和使用過程中已經用過的控制設備，這些設備是今后電氣自動化系統設計中需要使用的設備，因此應該選擇將其作為可靠性測試的重要對象。第二，選擇市場上銷量比較多，具有一定知名度的設備作為測試對象，這些也是采購過程中需要考慮的設備，對其進行測試有助于找到最合適的設備。

2.4 實驗程序的組織設計

在進行可靠性測試的過程中，實驗部門應該選拔優秀的實驗技術人員進行，并預先設計實驗方案，確定實驗的內容和主要程序，并保證實驗過程嚴格按照設計程序進行。在實驗當中主要涉及到開始及結束的時間、適當間隔時間、實驗數據整理收集、設備可靠性相關指標的記錄、組織保障措施、意外情況的應對措施等。實驗過程中，技術人員的工作應該有明確的定義，做好組織管理和分工合作工作。

總之，電氣自動化控制設備的可靠性測試是一項非常嚴謹的工作，在測試的過程中應該根據被測對象和目的選擇最佳的測試方法，以保證測試能夠達到預期目的，為電氣自動化系統設計及使用提供準確的依據。

參考文獻：

[1]武芳軍.電氣自動化控制設備的可靠性測試與研究[J].民營科技，2011（06）.

[2]于士國.電氣自動化控制設備可靠性測試的方法分析[J].硅谷，2011（11）.

作者簡介：劉理（1982-），男，漢族，湖南人，大學學歷，工程師，研究方向：電氣。