電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性探究

王 磊，薛雙苓

廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，河北廊坊 065000

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性探究

王 磊，薛雙苓

廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，河北廊坊 065000

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性主要體現(xiàn)為在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定環(huán)境下，完成規(guī)定功能的能力。如果完成規(guī)定功能的能力越高，則電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就越高；反之，則電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就越低。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備常常不僅需要長時(shí)間運(yùn)行，還需要經(jīng)受各種不利自然條件（高溫、低溫、高濕、暴曬等）的考驗(yàn)，可靠性便成為衡量電氣自動(dòng)化控制設(shè)備是否合格的重要指標(biāo)之一。本文概述了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀和意義，并簡單介紹了相關(guān)的測試方法。

.電氣自動(dòng)化；設(shè)備可靠性；研究

0 引言

電氣自動(dòng)化能夠依照預(yù)先設(shè)定的程序或者計(jì)劃實(shí)現(xiàn)操作、控制以及監(jiān)視等功能在無人或者少人狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行。尤其是在今天，微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、智能技術(shù)以及機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展迅速，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備已經(jīng)在我國的各個(gè)經(jīng)濟(jì)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不僅已經(jīng)成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的經(jīng)濟(jì)手段，更是衡量我國電子行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可以提高工作質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件、增強(qiáng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，但是電氣自動(dòng)化控制設(shè)備必須具有高度的可靠性才能保證生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在各個(gè)行業(yè)電氣自動(dòng)化程度不斷深入發(fā)展的今天，如果保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是目前需要迫切解決的問題。

1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀和意義

1.1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

1.1.1 工作環(huán)境多樣，操作維護(hù)不當(dāng)

不同的行業(yè)具有的工作環(huán)境，有些工作環(huán)境甚至是非常惡劣的。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備需要面對(duì)多種多樣的工作環(huán)境，以應(yīng)對(duì)環(huán)境因素對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的不利影響。這些不利的環(huán)境因素主要包括氣候因素、機(jī)械作用力因素與電磁干擾因素。1）氣候因素，主要包括濕度、氣壓、溫度、大氣污染、厭惡等，這些不利的環(huán)境因素會(huì)嚴(yán)重電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能、損壞設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行運(yùn)動(dòng)靈活性以及溫升過高等，甚至導(dǎo)致設(shè)備完全毀壞，不能正常工作；2）機(jī)械作用力因素，主要是指電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在不同運(yùn)載工具中可能會(huì)受到的各種機(jī)械作用力，例如，沖擊、震蕩以及離心加速力等，這些機(jī)械作用會(huì)嚴(yán)重影響和損壞電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的元器件，或者改變其參數(shù)，或者致使其嚴(yán)重變形和斷裂，或者導(dǎo)致設(shè)備金屬件出現(xiàn)疲勞破壞；3）電磁干擾因素，該因素是非可見因素，但是對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的不利影響不能小視，一般而言，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作充斥著各種電磁波，這些電磁波會(huì)增大設(shè)備的輸出噪聲，導(dǎo)致其工作失穩(wěn)，甚至影響設(shè)備安全。

除此之外，人員因素的影響也非常重要。由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備比較復(fù)雜，掌握和熟練操作的難度較大，因此，操作人員不熟練和不正確的操作均會(huì)影響甚至損壞設(shè)備；同時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)及時(shí)的維護(hù)與保養(yǎng)也非常重要，否則會(huì)降低電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。

1.1.2 設(shè)備元器件質(zhì)量不合格

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家繁多，并且良莠不齊。通常而言，生產(chǎn)設(shè)備元器件的廠家規(guī)模較小，質(zhì)量管理體系不健全，其元器件質(zhì)量便很難合格；另外，在市場經(jīng)濟(jì)體制下，元器件廠家之間的惡性競爭會(huì)讓部門廠家只重視“價(jià)格優(yōu)勢(shì)”，罔顧產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性指標(biāo)偏低，影響設(shè)備的正常安全工作。

1.2 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要意義

1.2.1 可靠性是衡量設(shè)備質(zhì)量的重要指標(biāo)之一

產(chǎn)品質(zhì)量就是使產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)其價(jià)值、滿足明示要求的特征和特質(zhì)。概括其特性，主要包括：性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。由此可見，可靠性在產(chǎn)品質(zhì)量中占有主導(dǎo)地位。只有可靠性高，發(fā)生故障的次數(shù)才會(huì)少，那么維修費(fèi)用就少，相應(yīng)的安全性也隨之提高。因此，產(chǎn)品的可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的核心，是生產(chǎn)廠家追求的目標(biāo)。

1.2.2 可靠性能夠增強(qiáng)設(shè)備的市場競爭力

隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用戶不僅要求產(chǎn)品性能好，更重要的是要求產(chǎn)品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指標(biāo)的產(chǎn)品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動(dòng)化控制設(shè)備自動(dòng)化程度、復(fù)雜度越來越高，可靠性技術(shù)已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測試方法

2.1 可靠性的現(xiàn)場測試

該測試方法主要是在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的過程中進(jìn)行控制，以檢驗(yàn)其可靠性。進(jìn)行測試時(shí)，需要認(rèn)真、詳細(xì)地記錄各種數(shù)據(jù)、并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、編制設(shè)備可靠性的具體指標(biāo)，比較真實(shí)地評(píng)估設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

該測試方法需要是測試設(shè)備相對(duì)較少，但是能夠比較真實(shí)地反應(yīng)設(shè)備的真實(shí)性能（真實(shí)工作環(huán)境之下的工作性能），而且測試成本比較低，不會(huì)設(shè)備工作連貫性產(chǎn)生不利的干擾。然而此種測試方法的缺點(diǎn)也需要我們注意，即易受外界條件干擾、易受受控條件限制、再現(xiàn)條件較差等。

2.2 可靠性的保證試驗(yàn)

保證試驗(yàn)方法俗稱烤機(jī)，是在產(chǎn)品出廠前，在規(guī)定條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無故障的工作試驗(yàn)。保證實(shí)驗(yàn)方法的不同于實(shí)驗(yàn)室測試方法，因?yàn)殡娍卦O(shè)備通常是由大量的元器件構(gòu)成的，因此它的故障以隨機(jī)性和多樣性的形式表現(xiàn)，而不是以幾種故障為主表現(xiàn)出來的，隨著時(shí)間變化是保證試驗(yàn)方法失效率所具有的特性，服從指數(shù)分布?？緳C(jī)就是對(duì)產(chǎn)品的早期失效進(jìn)行測試考核，通過改進(jìn)使產(chǎn)品的失效率在出廠前達(dá)到指標(biāo)。保證試驗(yàn)所需的時(shí)間較長，對(duì)于小數(shù)量、大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，它適用于所有產(chǎn)品，但是對(duì)于大量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，只能用于設(shè)備的樣本。

2.3 可靠性的試驗(yàn)室測試

該測試方法模擬了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的各種工作條件和工作環(huán)境，力求測試所需的外力影響與現(xiàn)場所受環(huán)境應(yīng)力的相同。試驗(yàn)中需要記錄試驗(yàn)時(shí)間、失效次數(shù)等數(shù)據(jù)，待測試完成之后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果來編制設(shè)備的可靠性指標(biāo)。此種測試方法具有如下優(yōu)點(diǎn)；易控制試驗(yàn)條件、試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)質(zhì)量較高、試驗(yàn)結(jié)果允許再現(xiàn)等；但是其缺點(diǎn)也不容忽視，即測試成本巨大、試品數(shù)量較多、試驗(yàn)條件限制性較高等。所以，此種方法特別適用于批量生產(chǎn)的設(shè)備。

[1]周志敏，孫曉波.淺析電氣設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)[J].電氣開關(guān)，2003(1)：113-114.

[2]沈維陽.工業(yè)企業(yè)電氣設(shè)備可靠性診斷和維修[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2007(6)：116-118.

[3]張志民.對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的認(rèn)識(shí)[J].廣東科技，2011(4)：200-201.

[4]薛冬梅.企業(yè)電氣設(shè)備安裝常見質(zhì)量問題及解決對(duì)策分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2010(7)：99-101.

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