電氣自動化控制設備的可靠性分析

劉海鵬

(山東明宇化學有限公司，山東 東營257000)

電氣系統中的自動化控制設備必須滿足可靠性方面的要求,其處于特定的環境中,需在限定的時間范圍內,呈現出相應的功能。現代電氣控制設備逐步形成了模塊化、系統化以及智能化的特點,在穩定的技術條件之下,電氣產品也形成了很快的研發速度,新型產品不斷推出,在優化升級產品的性能與功能時,還應不斷強化控制設備的可靠性,確保其可以被正常地運用到電氣系統中。

1 保障電氣自動化控制設備可靠性的重要意義

確定電氣控制設備的可靠性后,才能對其加以應用,因此需要重視電氣控制設備使用中的可靠性測試工作。通過測試,可以提升這類設備的實際質量, 制造商只有產出符合質量標準的電控設備,才能在電控市場中處于優勢競爭位置,提升經營信譽度。一些自動化電控設備中使用的原件質量不高,導致設備可靠性降低,電控設備生產單位數量多,市場較為活躍,但是企業運用的技術之間存在著一定的差異,企業出于縮減設備生產成本的目標,使用了低劣的配件。除了生產層面上的問題之外,使用控制設備時,維護落實不到位或者應用條件過差也會降低控制設備原本的可靠性,電磁與氣候條件就會給設備的運行造成干擾,維護管理設備的工作并沒有如期進行。

2 測試電氣自動化控制設備可靠性的方法

2.1 試驗室測試法

檢測自動化電氣控制設備時,可根據檢測條件與檢測需求選擇檢測方式,試驗室檢測技術經常被運用到控制設備綜合檢測中。在試驗室中,模擬控制設備的運行環境與運行條件,選擇樹立分析法完成檢測對象的指標分析工作。這種檢測法和現場檢測法存在差異,現場檢測中,僅能夠對一種運行環境中的控制設備可靠性進行檢測,而試驗室檢測方法更具技術性,可以對多種運行環境進行模擬,通過試驗室中的各種設備可對試驗參數實施控制與改變,另外在不同的工作條件下,測試人員可高效地進行多次測試,確保在可靠性檢測中獲取更加精確的結果,對設備的可靠性也能夠進行更加客觀地分析。雖然試驗室中能夠形成多樣化的測試環境,但是其與控制設備需要被設置的真實工作環境還是存在一定的差別,因此完成檢測后,對比實際數據與試驗數據可能會有一些偏差。實施試驗室檢測法時,為了完善試驗測試條件,需要投入的資金較多,測試前期還要考慮控制設備整體產量以及樣品價格,而后再確定是否需要運用這種成本高的測試方法。在展開大量控制設備檢測時,運用這種方法更為合適,如果設備數量少可以安排現場檢測或者其他的檢測方式。

2.2 現場測試法

對控制設備進行全面化與深入化的測試之后,可以掌握控制設備的可靠程度,按照各種可靠性指標,有針對性地落實對設備的檢測,檢測后可獲取一些記錄控制設備情況的數據,采取數理統計方法完成數據分析任務。采用現場測試方法時,測試過程并不復雜,也需要應用過于復雜的測試設備,應用控制設備期間即可開展測試活動,對設備的實際使用狀態進行反映,現場測試時需要投入的經濟成本不高。測試控制設備的性能時,設備本身與具有的功能都不會被影響,確定控制設備達到可靠性指標時,可將完成現場檢測的設備推出使用。

2.3 保證測試法

保證測試法指電氣自動化控制設備在沒有出廠以前就對設備進行故障檢測和試驗。當前大部分電氣自動化設備都是由繁多的零部件構成,這也使電氣自動化控制設備所產生的故障具有了較大的隨機性。通過對未出廠的電氣自動化控制設備進行保證測試,可以對引起電氣自動化控制設備過早損壞的故障進行檢測,從而有針對性地對電氣自動化設備進行修復,從而從生產源頭上實現了對電氣自動化控制設備失效率的控制,當設備失效率被控制在一定的范圍內后,電氣自動化控制設備便可以出廠。所以保證測試法的優勢體現在可以測試出電氣自動化控制設備本身的隨機故障,但是由于這種測試方法本身的測試周期較長,所以并不適用于大規模或者大量生產電氣自動化控制設備的情況,也因為如此,保證測試法被廣泛地應用于小規模的電控設備生產可靠性測試中,并且十分適用于對可靠性的要求較高或者構造相對復雜的設備檢測。

3 強化電氣自動化控制設備可靠性的對策

針對電氣控制設備的設計制造與使用管理,可通過一些有效措施,來強化設備可靠性,使其在電氣控制與應用過程中長期保持穩定性性能,不會間歇性出現故障問題,達到可靠性技術標準。

3.1 檢測元器件

給控制設備使用可靠高質量的元器件可以強化設備自身的可靠性。給設備運用具有專業化優勢的配件,使用前檢測配件的精確度與耐用性,做好設備制造的基礎保障性工作,如果控制設備中運用的元器件均是來自于正規的生產廠家,后續設備安裝與維護都可以更容易實現,更換故障零件的工作更加簡單。為控制設備選購零件時,不可只關注零件的價格,還必須掌握其質量情況,對于備用的零件,同樣要實施維護工作,定期查看設備零件的規格與品種信息,按照選用標準要求,規范應用零配件。在維護階段中,如果需要對已有的配件進行替換,必須先將匹配型號的工作完成,給設備繼續使用適配的配件,減少零配件給控制設備的可靠性帶去的負面影響。

3.2 使用正確的控制設備設計方法

前期設計階段中運用的設計方法與技術也會直接影響到電氣設備的使用。在實施設計時,應精準掌握設計要求,確定控制設備需要具有的主要性能與基本參數,使控制設備形成模塊化形式,不同模塊可對應控制設備的不同功能,以此來使設備形成完備的內部系統。選擇構成控制設備的零部件時,可綜合經濟性因素與技術性因素做出最為合適的選擇,完成首次控制設備設計工作之后,需結合設備試應用情況,優化調整內部結構,在對設備的可靠性進行保障的同時,提升設備的運行效率與性能,達到電氣控制設備的設計目標。

3.3 做好散熱與日常防護工作

在自動化電氣系統中使用控制設備時,要關注到外部條件帶給設備的負面影響, 控制設備會受到所處的環境的濕度與溫度的影響,設備也因此在運行環節中產生問題,如果防護或者使用環境調節工作未在有需要的時候展開,隨著使用時間延長,控制設備中使用的多個零件會產生被腐蝕的情況,控制設備的電氣控制功能也因此而無法實現。電氣控制設備使用期間,不能忽視散熱的問題,日常性散熱沒有落實,控制設備被應用啟動運轉狀態之后,不斷蓄積熱能,縮短零配件與設備的使用時間之后,還會使設備形成過多無效功,加重電氣耗能問題。因此需要安裝機械化通風扇來強化散熱效果,使控制設備在電氣運行過程中始終維持著較高的可靠性水平。

3.4 強化電氣控制設備的溫度管理

結合電氣控制設備的實際應用情況,可知如果設備處于運行狀態,其中一些電氣元件本身熱功率偏高,容易超出溫度標準,阻礙電氣控制設備的常規運行,即使能夠運行,整體效率也很低,這類電氣控制設備也會更加頻繁地產生故障現象。運行變壓器設備,當功率過高的情況沒有被及時發現, 電氣控制設備隨之形成零點漂移、信號失真與熱擊穿的狀況, 電氣系統在失去控制設備后不能正常運轉,提供電氣支持,同時后續修復控制設備的工作也存在一些困難。電氣管理人員必須加大對溫度管理工作的關注程度,在溫度條件適宜的情況下,完成硅管與鍺管的安裝工作。延長熱敏半導體設備與散熱量大配件間的距離。

3.5 完善控制設備測試程序

掌握控制設備在可靠性方面的信息,需形成完備的測試程序,參照控制設備的具體使用情況,確定測試的內容與方法,圍繞其可靠性實施深入測試,測試前期,對試驗數據、試驗時間與間隔時間等關鍵指標進行確定, 測試期間收集與控制設備存有各種關聯的數據,將其作為試驗分析的依據。測試人員嚴格監管測試工作,消除測試中的錯誤行為與隱患因素,順利推動測試展開,根據測試結果分析設備是否達到了可靠性標準。

結束語

電氣自動化技術仍舊在不斷發展,電氣控制設備在自動化電氣系統中具有極為重要的作用,本文圍繞這種設備,解析了可靠性方面的問題,確定了測試控制設備可靠性的方法與強化這類設備可靠性的途徑。既要保障設備內部構成配件的質量,同時還要給設備打造完善的運行使用條件,定期維護設備,了解控制設備的運行狀況,發現影響穩定性的隱患因素立即實施處理。