電氣自動化控制設備可靠性研究

任偉

【摘 ?要】隨著電氣自動化技術的不斷發展，電氣自動化控制設備的的應用越來越廣泛，已經成為人們生產和生活中必不可少的一部分，同時其也成為各個行業提高經濟效益，增強市場競爭力的關鍵指標。因此，提高其安全性和可靠性是社會發展的必然。本文首先介紹了電氣自動化控制設備可靠性研究的背景，然后對電氣自動化控制設備的可靠性狀態進行了綜合分析。在可靠性研究的基礎上，闡述了三項可靠性研究的重要性，主要方法：現場測試、測試、實驗室測試。

【關鍵詞】電氣自動化;控制設備;可靠性;研究

1、前言

雖然電氣自動化是一個新課題，但隨著它的技術高速發展，已經影響著人類的生產和生活。電氣自動化控制設備就是在其推動下應運而生的，已經成為國民經濟迅速增長的動力。電氣自動化控制設備的誕生給生產帶來了很多益處：實現自動化控制、遠程監控、降低了勞動力成本、提高了工作效率，節省時間成本、改善勞動條件等。由此可見，特別是在生產制造型企業中，更離不開電氣自動化控制設備的支持，它是提高企業經濟效益的有力工具。

2、研究背景

電氣自動化控制設備的發展實現了生產中電氣設備自動化運行的控制和監控，實現了技術智能化、自動化的飛躍發展，其相關產業的使用正處于完全的波動之中，正處于上升趨勢。隨著電氣自動化控制設備對中國經濟發展做出的重要貢獻，電氣自動化控制技術的復雜程度也越來越深化，對企業的長遠發展影響越來越大，不僅可以提高產品的生產效率和質量，還可以降低勞動成本，提高經濟運行的活性，但所有這些要實現的首要的前提是必須保證電氣自動化控制設備的可靠性?？煽啃缘貌坏奖ＷC一切都是空談，這也是近年來備受眾多研究人員關注的課題

3、電氣自動化控制設備的可靠性研究

3.1復雜的操作環境

工作環境可能因國家、地區、行業、，公司、部門不同而存在差異，一些工作環境相對松散和悠閑，一些工作環境相對苛刻。電氣自動化設備的工作環境受這些環境的重大變化的影響，不僅會對設備產生不利的影響，而且還會給生產企業帶來一系列的問題，導致這些問題的因素主要是電磁干擾、機械和氣候三種，其中氣候因素是無法控制的，其余因素是可控的，相關人員必須意識到這一點。第一，電磁干擾因素。電磁干擾是不可見的，但它對電氣設備的影響不容忽視。在電氣自動化控制環境中，存在著各種電磁波，這些電磁波對設備影響很大，可能導致設備不穩定甚至影響到設備的安全。第二，機械因素。不同環境下的電氣設備和不同的輸送設備將受到不同的機械力，沖擊和新的加速力的影響。這些因素可能損壞相關部件、引起部件的巨大變形、移動或部件疲勞損傷等。第三，氣候因素。在一定的程度上，氣候因素也是影響電氣自動化控制設備可靠性與否的一個因素，隨著氣候條件的不一樣，濕度、溫度、壓力和污染因素會有所不同，對機械設備的影響也不同。

3.2維護困難

由于工作環境復雜，自動化設備數量眾多，操作起來的難易程度也隨之加大，為了安全起見，必須對相關設備的操作人員提出更高的要求。如果工人不熟悉設備的操作或不正確的操作，都會使設備的安全性能產生很大的威脅;此外，設備的維護和維修也給員工帶來了巨大的挑戰，操作人員必須經過嚴格的培訓，能熟練的完成上述工作，以提高電氣自動化控制設備的可靠性。

3.3設備部件的質量不符合要求

現如今市場上有許多設備和部件的制造商，所生產的產品質量是不同的。一些私營公司忽視了產品質量的重要性，以抵制市場中的價格變動。當然，它們自己的生產系統和管理系統可能存在一些問題。上述原因可能導致設備部件質量不滿足客戶要求。

4、電氣自動化設備可靠性研究的意義

4.1可靠性是設備質量的重要指標

客戶對產品的需求是產品質量可以滿足客戶的要求。產品質量的特性包括以下幾個方面：經濟性，可靠性，安全性和實用性，只有設備的可靠性得到保障，才能生產出優良的產品，操作人員的安全得以保證，最終獲得經濟效益。因此，生產企業最求的最終目標一定是：產品的可靠性。

4.2可靠性提高了設備的市場競爭力

一個生產企業如果想在市場上立足，最重要的是必須保證生產的產品具有極高的穩定性、可靠性。隨著電氣自動化技術的飛速發展，對電氣自動化控制設備的要求也越來越高、越來越嚴格，想提高企業的市場競爭力，就必須提升設備的可靠性技術，這是在市場競爭中得以取勝的有利工具。

5、設備可靠性試驗方法分析

5.1現場試驗可靠性

當測試設備相對較小時，由于現場測試設備是在實際工作環境下測量的，現場測試設備的可靠性不僅可以節省成本，而且測量精度也相對較高。但該方法也有一些缺點：易受環境影響，重復性差。

5.2保證試驗測量的可靠性

在出廠之前，檢查產品的性能，包括可靠性。測試結果是非常隨機的，而且產品的時效性受到指數分布的影響。保證試驗主要是為了確保所有產品在出廠前都具有高可靠性，保證試驗時間長，產品數量相對較小時，應用于所有產品;產品數量相對較大時，適用于樣品。

5.3實驗室試驗的可靠性

實驗室試驗在產品可靠性測定和現場測試之間具有很大的相似性。然而，實驗室需要模擬實際的操作環境，以確定產品的性能，此外還必須確保工作環境、環境應力和外力的一致性，然后對累積的數據、時間、故障等進行分析，以此來獲得設備可靠性的指標。這種試驗方法有以下優點：計算出的數據質量高、實驗條件容易控制、試驗結果可以重復再現等，但需要大量的設備和控制因素進行采購，實驗成本高。鑒于上述特性，本試驗僅適用于設備的批量生產。

6、提高電氣自動化控制設備可靠性的措施

6.1合理設計計劃

電氣自動化控制設備應用的前提是了解和掌握產品本身的特性、實際應用環境和條件，并結合三個因素來確定最佳設計。在此過程中，應注意不同制造商生產的產品存在顯著差異。因此，最好在同一項目中使用同一制造商的產品，以確保各種設備之間的最佳協調。

6.2選擇合適的部分

在上述電氣自動化設備合理設計的要求中，有必要在合理的設計條件下選擇合適的部件，在選擇部件時，應選擇合適的技術參數，并留有余量。

6.3加強控制設備的熱保護

一旦釋放的熱量不能及時排出，在小空間中的累積導致設備周圍的環境溫度顯著升高，這將導致設備的損壞。因此，在電氣自動化控制系統的設計中，我們需要特別注意散熱，通過合理的設計，可以使設備本身的散熱最大化，避免不利的損壞。

6.4前饋控制系統

電氣自動化控制設備的使用和操作將受到一些干擾因素的影響，采用前饋控制系統的方式可以保證設備使用的可靠性。一般當干擾頻繁且幅度較大時，可采用前饋控制系統，可有效地控制干擾因子，以此來提高控制控制的可靠性。主要物流設備概述：三軸堆垛機（日本豐田汽車公司）負責整個托盤附件在三維貨架區域的存儲和存儲;7個AGV激光引導的自動卡車（RCLA，芬蘭）負責將整個托盤的輔助材料從高架倉庫的輸送機出口自動運輸到每個材料纏繞站的平臺，并將空的托盤和剩余材料返回到高架倉庫;線性往復穿梭裝置（德馬德，德國）負責對集成倉庫三樓的在線面板區域的空托盤進行處理。超過150臺運輸設備（湖州DEMATY）負責整個輔助材料托盤的自動運輸。

6.5注意設備維護

在電氣設備的操作中產生大量的熱量，如果一定時間內不消散，會損壞一些低熔點器件，并降低其使用壽命，例如一些晶體管。因此，在生產過程中應注意設備的維護，注意冷卻和旋轉操作。

7、結束語

中國的電氣自動化研究已經取得了一定的成果。通過分析設備的可靠性來確定電力系統的穩定性是不可避免的趨勢。但是，與發達國家和相關領域相比，中國的電力系統仍存在巨大差距，我們應該有自己的學習，更新他們的知識體系，并注重知識與實踐相結合的使用，研究出更有效的措施來提高電氣自動化設備的可靠性。

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（作者單位：天津華寧電子有限公司）