簡析如何提高電控產品的檢測工作質量

王嘉煒，余炳延

(北京航天試驗技術研究所，北京 100074)

0 引言

電控產品的電氣性能測試是產品檢驗結論的判據之一，保證和提高產品性能測試質量，對產品實物質量的控制起到了重要作用，只有加強和提高性能測試水平和能力，才能切實保證產品實物質量。

1 電控產品的檢驗測試要求

1.1 檢驗要求

電控產品的檢驗內容主要包括結構要求和性能要求2個方面。結構要求可從外觀檢查、絕緣電阻和耐壓試驗3個方面來考核，以確保產品的結構可以滿足規定要求；性能要求主要包括工作性能試驗、溫升試驗、絕緣性能試驗、振動和沖擊試驗、電磁兼容性試驗、噪聲試驗、氣候試驗等。

通常采用試驗的方法來考核電控、電子產品的性能。試驗形式一般可分為型式試驗和例行試驗。型式試驗用于考核指定產品的設計是否符合有關產品標準和驗證產品是否滿足設計要求，考核內容包括結構要求和性能要求；例行試驗是對批量制作完成的每件產品進行的交付試驗，以確定其是否符合有關標準中產品交付的要求。

1.2 測試要求

電控電子產品由眾多元器件組成，由于各元器件性能參數具有較大的離散性(允許誤差)，電路設計的近似性，再加上生產過程中隨機因素(如存在分布參數等)的影響，使裝配完畢的電控產品在性能方面出現差異，為達到設計規定的功能和性能指標，實現預定功能，就需要進行調整與測試。

測試主要是對電路的各項技術指標和功能進行測量和試驗，并同設計的性能指標進行比較，以確定電路是否合格[1]。

2 電控產品的檢驗測試裝置

對于已組裝完畢的電控產品，在將其裝配到整機之前，應對其進行模擬實況的工作性能測試，這就需要有模擬仿真的測試方法和工裝。檢驗質量和效率的提高，除了人的因素外，還取決于測試工裝的先進性。

其工作原理主要是:當控制箱(被試產品)給出起始信號后，發送至測試核心電路，測試核心電路接收信號并轉換，送至顯示部分，檢測人員依據狀態顯示指示，操作測試臺上操作裝置，驅動相應模擬執行機構動作，執行信號返回顯示部分，檢測人員依據信號指示判斷動作正確與否。單路信號與多路信號工作原理相同，多路信號在每路信號動作完畢后進行下一動作。

測試臺上的操作裝置所模擬的就是實況中系統各部位各設備開關。所以，將末端信號的各執行機構轉換換成可操作的電器開關，將控制系統發出的信號以及執行機構返回的信號以帶指示的可視性元器件顯示出來，動作執行過程也嚴格按照實際電控系統的工作過程執行，以此來保證測試過程與實際工作過程的一致性和可靠性。

隨著產品設計水平的不斷提高，測試系統的設計水平也在不斷升級，由繼電器控制升級為軟件、模塊化控制，仿真水平越來越高，過程監控越來越全面，測試范圍更廣，測試準確度更高。

3 電控產品性能檢測實例

3.1 電控測試系統的組成

電控測試系統工作主要由調試檢測臺完成，該調試檢測臺包括顯示器、PC機、繼電器、開關、分流器、DC電源、電磁鐵、按鈕/行程開關、指示燈、信號發生器、保險、電流表、電壓表等。

電控測試系統分為自動控制部分和手動控制部分，工作穩定、可靠、結構合理，其特點是：①自動控制檢測與手動控制檢測獨立工作。②該測試裝置既可進行單機測試，也可進行全系統測試。③對整體作業過程中各執行機構的模擬仿真以及真實負載仿真。④運用PLC技術實現邏輯互鎖。⑤能夠保證對各控制單元的工作性能測試，滿足各被測對象的技術要求。

3.2 測試的工作過程

PLC系統是控制箱自動工作的核心部分，由PLC的CPU模塊、輸入、輸出模塊、通信總線模塊，以及若干個繼電器組成，在PLC內部有1個程序模塊。當控制器得電開始工作后，可根據輸入端口的信號，在程序中尋找相應的輸出程序，并且選擇輸出端口，來控制繼電器動作，完成相應的操作過程。

電控測試系統的工作過程:①將被測控制箱PLC與檢測臺用通信電纜連接，并與直流穩壓電源連接，通電。將被測控制箱的電源開關撥至“接通”位，此時系統通電，系統處于原始狀態。②將控制箱的“控制選擇”開關，撥至“手動”位。此時在檢測臺監控軟件中，進行設備單體開關測試，觀察、記錄被測控制箱PLC的輸入輸出信號是否準確，繼電器是否工作正常。③將被測控制箱的“控制選擇”開關，撥至“自動”位。此時自動程序開始運行。在檢測臺監控軟件中，以特定點位的開關信號或數值信號作為觸發指令，觀察、記錄被測控制箱工作情況。④將信號發生器模擬的電流信號接入PLC中，觀察測試平臺顯示數值與電流值的對應關系和誤差。

檢查無誤后，電控測試系統工作過程進行完畢。

3.3 電控測試過程中電路互鎖的重點分析

移動配氣臺電控系統中的關鍵環節，即保證供氣電磁閥的正常工作，這其中涉及到幾個要素：氣源供氣閥V1開到位且壓力P1正常，增壓閥V2打開，放氣閥V3關閉，支路壓力P2、P3、P4數值正常。這一環節在測試系統中以互鎖電路來模擬實現其功能。

如圖1所示，在控制電路中使用了K13、K14、K15 3個繼電器的3組觸點，其中K14、K15為常開點，K13為常閉點，繼電器K15的動作受氣源供氣閥開到位和壓力信號達到要求的2個開關控制，當氣源供氣閥開到位時，開關動作，繼電器k15線圈得電常開點14.15吸合，繼電器K13、K14受傳感器控制，比較器N1輸出高電平，繼電器K32斷電，其常開觸點不閉合，繼電器K13線圈也斷電，K13的兩組常閉觸點閉合，比較器N2輸出低電平，K33線圈得電，K33常開觸點閉合，K14線圈通電，K14兩組常開觸點閉合，這就滿足了增壓閥打開的條件。S39、S40、S41為放氣閥關閉條件的開關信號，放氣閥關閉時，開關信號S39、S40、S41閉合，S30、S31、S32為壓力正常信號開關量，壓力非正常時，開關S30、S31、S32斷開并報警，供氣閥電路斷路，供氣閥也就不會工作。只有在以上幾個條件完全滿足的情況下，供氣閥才允許工作。

圖1 繼電器互鎖測試原理圖

4 產品性能檢測的關鍵環節

1)對檢測人員的要求。檢測人員不應滿足于單純的測試過程操作，而應熟悉和了解產品工作原理，從工作原理、性能要求出發，對各檢測點的要求及相關關系有了全面理解，才能在性能測試時，逐點、逐級、全方位進行，將性能檢測進行徹底。

2)合理設置單板、單機、整體產品的檢測時機。產品在進行性能檢測時應與生產作業節拍同步和銜接，合理設置檢測點；在各單元電路的調整和測試中，應按照單元電路的功能依次進行；各單元電路、部件調好后，便可進行整機總裝和整機檢測。整機檢測過程中，應對各項參數分別進行測試，使測試結果符合技術文件規定的各項技術指標。

3)要經過反復地調整和測試，產品的性能才能達到預期目標。單元部件檢測時，往往有一些故障不能完全反映出來，當部件組裝后，因各單元電路之間電氣性能的相互影響和干擾，常會使一些技術指標偏離規定數值或者出現一些故障，所以，一定要進行反復調整和測試，確保整機技術性能指標完全達到設計要求。

4)電路調整和檢測過程要注重有序性、適宜性。電路調整和檢測過程是一個循序漸進的過程，應遵循基本原則:先外后內；先結構部分，后電氣部分；先獨立單元，后相互影響的項目；先檢測基本指標，再檢測對質量特性影響較大的指標。

5)注意電路中的互鎖條件，在產品測試過程中應辨析互鎖電路，明確回路信號、接口電路、邏輯關系之間的對應與聯系，明確產品質量特性關鍵點，避免一環失效影響產品整體性能指標。

5 結語

電控產品的電氣性能測試是產品檢驗結論的判據之一，保證和提高產品性能測試質量，在產品實物質量的控制中起到了重要作用，只有加強和提高性能測試能力和水平，才能切實保證產品實物質量。