電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析

李樂(lè)超

摘要：近年來(lái)隨著自動(dòng)化的發(fā)展，電氣自動(dòng)化被廣泛應(yīng)用。電氣自動(dòng)化的程度相對(duì)較高，但電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是電氣自動(dòng)化存在的最主要的問(wèn)題，如何加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性成為人們開(kāi)始關(guān)注的焦點(diǎn)。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到人們的生命安全，電氣自動(dòng)化的安全性必須要有一定的保障。安全可靠的自動(dòng)化控制設(shè)備電氣設(shè)備給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而根據(jù)國(guó)家電控發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的安全可靠性需要進(jìn)一步加強(qiáng)。文章對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性問(wèn)題展開(kāi)了研究和討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性；檢測(cè)方案

中圖分類號(hào)：TU976 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）32-0059-02

1 我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化就是機(jī)械設(shè)備在無(wú)人或者少人的情況下按照預(yù)先的計(jì)劃和程序自動(dòng)完成對(duì)產(chǎn)品的操作、控制及監(jiān)控等工作。隨著機(jī)械電子技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制被各個(gè)行業(yè)廣泛運(yùn)用，電氣自動(dòng)化提高了生產(chǎn)效率，提高了工作的可靠性，也提高了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，保證了電能質(zhì)量，大大改善了勞動(dòng)條件，更是大大方便了人們的生活。電氣自動(dòng)化的程度標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家電子行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，那么電氣自動(dòng)化的控制設(shè)備的可靠性問(wèn)題是人們最先關(guān)注的，所以控制設(shè)備的可靠性研究是具有重大意義的。

我國(guó)在20世紀(jì)70年代就建立電子產(chǎn)品的可靠性與環(huán)境實(shí)驗(yàn)研究所，并展開(kāi)了增長(zhǎng)控制設(shè)備可靠性的長(zhǎng)期研究。1984年組建了全國(guó)統(tǒng)一的電子產(chǎn)品可靠性信息交換網(wǎng)，并頒布了《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)》（GJB299-87），這一舉動(dòng)推動(dòng)了我國(guó)電子產(chǎn)品可靠性工作。

研究電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性也是具有重大意義的。一件電器產(chǎn)品的質(zhì)量取決于性能、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，可靠性占據(jù)著主導(dǎo)的位置，只有產(chǎn)品可靠性高，產(chǎn)品發(fā)生故障才會(huì)少，維修費(fèi)用也少。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，只有設(shè)備可靠性高的產(chǎn)品才受到用戶的關(guān)注以及肯定。而隨著電氣自動(dòng)化設(shè)備的程度和復(fù)雜度越來(lái)越高，設(shè)備的可靠性技術(shù)研究已經(jīng)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。

電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作環(huán)境是影響控制設(shè)備可靠性的一個(gè)重要因素。而電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作環(huán)境是很多的，氣候條件、機(jī)械作用力以及電磁干擾等都是影響設(shè)備可靠性的主要因素。因溫度、氣壓、大氣污染等使得設(shè)備性能下降，溫度過(guò)高使得設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作。在工作中設(shè)備常常會(huì)受到運(yùn)載帶來(lái)的振動(dòng)、沖擊、離心加速等機(jī)械作用使得設(shè)備某些元件受到損壞，其設(shè)備結(jié)構(gòu)件型變量過(guò)大甚至斷裂。大多數(shù)設(shè)備都會(huì)或有或無(wú)地受到電磁干擾，當(dāng)這些電磁波干擾設(shè)備時(shí)，設(shè)備因干擾而工作不穩(wěn)定，有時(shí)干擾太大還會(huì)發(fā)生安全性問(wèn)題，甚至發(fā)生安全事故等。

這些電氣設(shè)備工作并非完全自動(dòng)化控制，還是需要有工作人員進(jìn)行操作的，這時(shí)操作人員如果對(duì)這些設(shè)備工作原理未完全掌握就進(jìn)行操作很有可能導(dǎo)致操作失誤而損壞這些設(shè)備。同時(shí)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)不夠完全、不夠勤便也使得電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性大幅度降低。

設(shè)備元器件的質(zhì)量好壞也是影響設(shè)備可靠性的一個(gè)重大因素。這些電氣設(shè)備是由多個(gè)元器件相互組成的，而現(xiàn)在設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家很多也很雜，元器件的質(zhì)量也不都是相同的。再由于現(xiàn)在市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致企業(yè)在購(gòu)進(jìn)元器件的時(shí)候不顧及元件的質(zhì)量以低價(jià)格采購(gòu)，最后使得組成設(shè)備整體可靠性降低，使用壽命也會(huì)大大降低。

我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的現(xiàn)狀是不容樂(lè)觀的，綜上我們知道了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要性，也了解到設(shè)備現(xiàn)狀并發(fā)現(xiàn)存在許多問(wèn)題，那么要想增強(qiáng)設(shè)備的可靠性就必須一一解決這些問(wèn)題。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的檢測(cè)

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的檢測(cè)也是很重要的一步。根據(jù)國(guó)家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心提出的檢測(cè)方法，有實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法、保證實(shí)驗(yàn)法、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法三種

方法。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法是在一定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，規(guī)定設(shè)備工作環(huán)境，真實(shí)地、全面地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試。這種方法是用于大批量的生產(chǎn)產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量高，實(shí)驗(yàn)環(huán)境易于選擇和控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可以再現(xiàn)。

保證實(shí)驗(yàn)法是在產(chǎn)品出廠前，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)故障的工作實(shí)驗(yàn)，這種方法適用于小規(guī)模的生產(chǎn)，其對(duì)設(shè)備的可靠性要求較高，設(shè)備構(gòu)造也相對(duì)復(fù)雜精密，它的優(yōu)點(diǎn)在于能測(cè)出設(shè)備故障是否是隨機(jī)的，能檢測(cè)出多種多樣的故障。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法是將設(shè)備放在真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，通常測(cè)試時(shí)進(jìn)行脫機(jī)測(cè)試、在線測(cè)試和停機(jī)測(cè)試。這種方法適用于穩(wěn)定的成熟的工藝條件，而且原件正規(guī)、質(zhì)量較高的設(shè)備水平。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)試的數(shù)據(jù)真實(shí)性高，實(shí)驗(yàn)所需的產(chǎn)品少因而試驗(yàn)成本較低。

我們?cè)趯?duì)設(shè)備進(jìn)行安全可靠性測(cè)試時(shí)需要根據(jù)不同的需要和環(huán)境來(lái)選擇測(cè)試的方法。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在質(zhì)量、規(guī)格、工藝等方面存在許多差異，因此要根據(jù)不同的產(chǎn)品的具體情況來(lái)選擇檢測(cè)其可靠性的方法。選擇實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地時(shí)也要根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行選擇，保證設(shè)備檢測(cè)的正常進(jìn)行。試驗(yàn)產(chǎn)品也需要具有代表性，試驗(yàn)程序事先必須預(yù)定好，實(shí)驗(yàn)工作的組織也必須安排，以免發(fā)生意外。

我們根據(jù)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)對(duì)設(shè)備可靠性進(jìn)行分析，通過(guò)分析找出設(shè)備存在的問(wèn)題，并通過(guò)對(duì)問(wèn)題的探討得出解決策略，以此提高控制設(shè)備的可靠性。

3 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的策略

3.1 提高設(shè)計(jì)的可靠性

要想提高控制設(shè)備的整體可靠性需要從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就保證設(shè)計(jì)的可靠性。我們?cè)诳刂圃O(shè)備設(shè)計(jì)之初就需要以控制設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，分析產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品的性能和使用條件，在這種情況下制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和類型需要根據(jù)應(yīng)用空間來(lái)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的大小決定著產(chǎn)品的類型和其生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)批量。產(chǎn)品的形式和類型的不同也影響著產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能，在設(shè)計(jì)時(shí)這些方面需要一一考慮到，遺漏任何一個(gè)方面對(duì)其設(shè)備整體的可靠性都帶來(lái)一定的影響。在保證器件技術(shù)要求的情況下，運(yùn)用價(jià)值工程觀念選擇最經(jīng)濟(jì)合理的方案對(duì)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減少生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用，降低整個(gè)設(shè)備的制造成本。在周密的思維下選擇合理的材料和元器件進(jìn)行設(shè)計(jì)不僅是降低了生產(chǎn)成本，也提高了產(chǎn)品的實(shí)用性能和操作維修性能，從整體上提高設(shè)備可

靠性。

3.2 合理選用零部件

因設(shè)備中存在的零部件多而雜，在選擇零部件的時(shí)候就需要慎重。設(shè)備中的零部件、元器件，產(chǎn)品的品種規(guī)格要盡可能少，盡可能地使用專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件。這樣不僅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在維修保養(yǎng)更換時(shí)及時(shí)處理設(shè)備存在的硬件問(wèn)題。在購(gòu)材時(shí)嚴(yán)格檢驗(yàn)以防出現(xiàn)任何紕漏，更不能因市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)追求經(jīng)濟(jì)型而采購(gòu)質(zhì)量差的材料。

3.3 電子元器件的選擇

如何選擇元器件要根據(jù)工作環(huán)境的技術(shù)條件、技術(shù)性能和元器件的質(zhì)量等級(jí)要求來(lái)選擇。選擇時(shí)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)的元器件，并且有足夠的替代品保證出現(xiàn)故障時(shí)得到及時(shí)更換。因溫度的影響，電子設(shè)備的可靠性是直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的可靠性的。所以選擇的電子元件散熱性能要好，特別是對(duì)于功率較大的電子元件，散熱必須良好。同時(shí)濕度也影響著電子設(shè)備的可靠性，特別是在低溫高濕的環(huán)境下，空氣濕度達(dá)到飽和時(shí)就會(huì)使機(jī)器元器件、印刷電路板上產(chǎn)生凝露現(xiàn)象使得電器元件電氣性能下降?？偟膩?lái)說(shuō)，保證電子元器件合理選擇是提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的主要方法之一。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀是不盡人意的，如何提高其可靠性是發(fā)展電氣自動(dòng)化的重中之重。提高設(shè)計(jì)可靠性、零部件的選用以及電子元件的選用都可以從整體上提高其可靠性。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性依舊有待探討。

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