淺談電氣自動化控制設備可靠性測試的方法

周余煥

摘要：電氣自動化控制設備是當前工業生產中的核心設備，它的水平直接決定了企業能否在激烈的市場競爭中占據優勢地位。本文分析了當前我國電氣自動化控制設備存在的問題，整理了系統性的可靠性測試方法，以期為這一設備系統的穩定運行提供技術支撐，促進我國工業的發展。

關鍵詞：電氣自動化;控制設備;可靠性測試方法

隨著電子技術的不斷進步以及信息技術的不斷發展，電氣自動化逐漸成為當前較為熱門的研究學科。自動化技術的進步已經成為推動國家行業變革、增強國家科學技術競爭力的重要力量。電氣自動化程度高的企業，在市場競爭之中將會獲得優勢地位，有利于企業的發展和成長。因此，我們必須要提高電氣自動化設備的可靠性和準確性，既能提高工業化生產質量和效率，又能使操作人員的安全和健康得到保證。本文從電氣自動化控制設備的可靠性和測試方面展開了討論。

一、電氣自動化設備的可靠性概念

人們對于電氣自動化設備的所有要求中，可靠性永遠排在第一位置，電氣自動化設備的可靠性主要體現在設備在工藝規定的壓力、時間、溫度以及周圍環境范圍中，能夠準時、準確地執行相關命令。沒有可靠性的電氣自動化設備無疑會在生產和生活中造成負面效果，甚至會造成人身傷害事故。隨著電氣智能化時代的發展，自動化設備成為每個生產環節的核心設備，那么如何準確評定或測試自動化設備的可靠性成為擺在技術人員面前的一道難關。電氣自動化設備多種多樣，對應的使用環境也是復雜多變，為自動化設備的測試工作帶來了嚴峻挑戰。

二、電氣自動化設備的可靠性現狀

從目前的現狀來看，首要因素就是電氣自動化控制設備的元器件質量參差不齊。這些質量參差不齊的電子元器件根本無法保證電氣自動化設備的長久安全運行，不同廠家之間的電子元器件參數甚至得不到統一，常常會遇到兼容性差的問題。一些電子元器件甚至是小作坊式的生產，這些小作坊根本不具有完善的標準化控制體系，使得生產出的配件出現規格和參數的誤差，而組裝廠家或生產廠家貪圖價格便宜，在參數或品質稍有偏差的情況下，抱著“湊合著用”的心態直接裝配出廠，最終導致市場上出售的電氣自動化設備品質良莠不齊，無法跟上市場水平的進步，在激烈的市場競爭中被逐步淘汰。

其次，使用環境也會在極大程度上影響到電氣自動化設備的可靠性。當前社會分工越來越細化，職業和工種也越來越多，使用環境也在逐漸擴展，使得電氣自動化設備需要面臨各種各樣的工作環境。鑒于目前的行業差異逐漸加大，自動化設備的使用環境也越來越容易受到干擾。如一些離心機或空壓機的強烈震動都會對電子元器件的可靠性造成強烈的損傷，使得設備發生故障的頻率以及維修率大幅度提高。再如冬夏強烈的溫差也會造成電子元器件出現巨大的故障，影響到正常的生活和生產工作。

最后，一些控制設備的電子元器件無法滿足工藝需要，影響到了電子元器件的正常運行。全球化經濟時代下，工業生產已經進入一個全球分工的狀態，對于電子元器件來說，由于其需要的零部件數量和種類極為龐大，零部件也非常多，廠家在采購之中較難關注到每一個電子元器件的質量和規格是否達到使用環境要求，也就導致有些零部件無法滿足工藝需求。另一方面，一些廠家由于缺乏核心技術，材料以次充好，導致零部件的質量本身就存在缺陷，最終導致整個電氣自動化控制設備性能受到嚴重影響。

三、電氣自動化控制設備可靠性的測試方法

1.現場測試法

現場測試法就是設備在工作現場完成可靠性測試，通過測試獲得的有效數據，將這些數據記錄在案。該測試方法包括停機測試、脫機測試、在線測試三個步驟。利用統計軟件分析獲取設備可靠性指標。

2.實驗室測試法

（1）實驗室測試法所使用的實驗環境必須要符合要求，通過與測試條件相符的實驗室環境進行現場模擬實驗完成測試。

（2）實驗室測試法所獲得的數據一定要精準，并對數據進行分析，數據分析采用專業軟件完成。實驗室測試法比現場測試法的所需的費用大，并且實驗條件有很多限制因素;實驗室測試法只是對現場環境進行模擬，很多環境因素、實際條件無法準確復制，所獲得的數據可能存在偏差。

3.保證實驗法

所謂的保證測試法，就是針對生產出來但尚未離廠的設備進行檢測，在檢測過程中尤其注重設備故障問題的檢查，為設備的順利使用打下基礎。一般而言，目前的電氣設備檢查都需要經過“烤機”的過程，這是因為電氣設備元器件眾多，故障具有多樣性和隨機性，通過“烤機”能夠有效發現設備中的各種故障，以便于在出廠前就進行排除，挽回不合格產品對公司品牌造成的負面影響。通過保證實驗法，一方面可以幫助公司自主發現問題，并進行技術改進，提高設備的整體水平。另一方面，能夠降低電氣自動化設備運營故障的可能性，適用于電路復雜的自動化控制設備。

保證實驗法更多的是檢測電氣自動化控制設備是否失效，通常應用于對有一定要求的產品進行可靠性測試。具體方法就是嚴格按照條件規定要求，對已經產出的產品完成故障實驗。由于電氣自動化控制設備有很多零部件，發生故障的可能性很高，且形式多樣，設備已經失效可采用該測試方法完成檢測，以此來改良設備，提高電氣自動化控制設備的可靠性。

4.軟件模擬測試法

隨著信息技術的不斷發展，越來越多的建模軟件被廣泛應用于生產設計之中，對于某些大型集群化的電氣自動化控制設備而言，有時通過實驗測試方法并不能系統而直觀地測試出設備的可靠性，并且測試過程較為繁瑣，而通過一些建模軟件進行測試無疑是一種經濟、實惠、有效的測試方法。軟件測試方法的使用避免了大量人力資源和時間成本的浪費，對于提高電氣自動化的綜合水平具有積極意義。

5.試驗檢測法

所謂的試驗檢測，就是通過針對性試驗的方法現場檢測其控制性能。例如化工生產中使用的自動化高壓釜溫控和氣密性檢測系統，就可以采用試驗檢測的方法，用水來代替化工中使用的危險物料，使用安全的氮氣代替其它氣體進行壓力測試，在每個溫度下，進行壓力測試，做出壓力變化與時間的趨勢圖，將該趨勢圖與標準圖進行對比，看該溫度控制系統和氣密性是否達到所要求的水準。在實驗過程中，應該根據工藝要求采取極端值實驗法，充分模擬苛刻工況下的實驗環境，并考慮到非實驗因素的干擾。這種實驗測試方法更接近實際情況，能夠有效模擬出各種環境因素以及工況條件的影響，節約了大量時間，節省了測試費用。

結束語

綜上所述，電氣自動化作為推動現代工業發展的主要技術力量，已經成為了生產和生活中的核心設備系統。而從目前情況來看，還存在電子元器件質量參差不齊的情況，設計過程中沒有充分考慮環境因素影響的問題，這些問題導致電氣自動化控制設備可靠性受到嚴重威脅。因此，我們必須重視電氣自動化設備的測試工作，可以通過試驗、軟件模擬以及保證測試等方法全面性的地展開測試。為了增強設備可靠性的測試效果，我們需要建立全面系統的測試標準以及電子元器件的檢測和安裝機制，關注設備可靠性的設計，高度重視設備測試過程的管理工作，只有這樣才能推進電氣自動化控制設備的長久可靠運行。

參考文獻：

[1]張群英.電氣自動化控制設備可靠性測試研究[J].煤炭技術，2012，31（4）.

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