有關(guān)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的探討

劉永輝

[摘 要]電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)深人到各個(gè)領(lǐng)域，因而有必要對(duì)電氣自動(dòng)控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行深入研究。但是研究其可靠性也必須講究方式方法，不能盲目進(jìn)行，首先要結(jié)合國(guó)內(nèi)自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀，提出一些新的可靠性試驗(yàn)方法，然后再根據(jù)試驗(yàn)方法找出一些能夠提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性措施，這樣才能最終達(dá)到進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的目的。文章對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究方法做出了研究。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化控制設(shè)備 可靠性

中圖分類號(hào)：TN83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0039-01

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)電氣設(shè)備的使用要求越來(lái)越高。如何保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性是設(shè)備生產(chǎn)商和用戶共同關(guān)注的問(wèn)題。然而，近年來(lái)，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜，進(jìn)一步培加了設(shè)備可靠性測(cè)試的難度和風(fēng)險(xiǎn)。因此，探討正確的可靠性測(cè)試方法并應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試中，滿足人們生產(chǎn)、生活的需求是廣大電氣工作者應(yīng)研究的重要課題。

一、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性簡(jiǎn)介

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性是指在所規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)及相應(yīng)的環(huán)境條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)或者完成一些特定任務(wù)的一種能力。這就是說(shuō)完成特定任務(wù)的能力的高低將決定著電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的高低，完成能力越高，可靠性越高，完成能力越低，可靠性也就越低，一般這種能力在比較惡劣的條件下往往體現(xiàn)的很明顯。國(guó)際上認(rèn)可的可靠性使用范圍很廣，既適用與一臺(tái)設(shè)備或一個(gè)單元，同時(shí)還適用于一個(gè)較大的系統(tǒng)。一般習(xí)慣采用數(shù)學(xué)方法來(lái)表示設(shè)備的可靠性，比如用“概率”來(lái)進(jìn)行描述。

二、提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要意義

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(jiàn)，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)。

2、可靠性能夠增強(qiáng)設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著國(guó)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(jìng)爭(zhēng)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(lái)越高，可靠性技術(shù)已成為企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中獲取市場(chǎng)份額的有力工具。

三、自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

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索、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)重影響（干擾）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(guò)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，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。

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(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，元器件廠家之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)會(huì)讓部分廠家只重視“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。

四、可靠性測(cè)試的主要方法

要定量的評(píng)價(jià)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，第一步應(yīng)當(dāng)選擇合適的測(cè)試方法，根據(jù)國(guó)家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的要求，目前主要有以下幾種電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試方法。

1、試驗(yàn)室測(cè)試方法。這種方法要求試驗(yàn)室必須具備一定的條件，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬，使被測(cè)試的電氣自動(dòng)化控制達(dá)到實(shí)際所能遇到的環(huán)境應(yīng)力，將試驗(yàn)累計(jì)耗費(fèi)時(shí)間和失效數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析，得到相關(guān)的一系列可靠性指標(biāo)。這種試驗(yàn)方法要求必須保證試驗(yàn)條件，試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，試驗(yàn)結(jié)果可以在現(xiàn)實(shí)生活和工作中再現(xiàn)。但大多數(shù)隋況下，由于受試驗(yàn)條件等客觀條件的限制，試驗(yàn)數(shù)據(jù)與真實(shí)情況很難達(dá)到一致，同時(shí)試驗(yàn)室測(cè)試方法需要較高的費(fèi)用。由于該方法需要測(cè)試的樣品較多，因此必須考慮被測(cè)試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和成本。一般來(lái)說(shuō)，該方法適用于生產(chǎn)批量較多的產(chǎn)品。

保證實(shí)驗(yàn)法。保證實(shí)驗(yàn)法是在設(shè)備生產(chǎn)完工但尚未投產(chǎn)前，對(duì)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，檢查設(shè)備有無(wú)故障存在的測(cè)試方法。即通過(guò)無(wú)故障試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證平均無(wú)故障間隔時(shí)間。目前絕大多數(shù)電氣設(shè)備都是由許多零部件組成的，這些零部件都會(huì)隨機(jī)、不定性的出現(xiàn)各種故障，共同組成電氣設(shè)備呈指數(shù)函數(shù)形式變化的故障。而保證實(shí)驗(yàn)法可根據(jù)其具有的故障隨時(shí)問(wèn)變化測(cè)定失效率的特點(diǎn)，測(cè)試和考核早期失效的設(shè)備，并采取一定的措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行加工和改進(jìn)，將設(shè)備的失效率控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，再將設(shè)備進(jìn)行投產(chǎn)。同時(shí)，這種可靠性測(cè)試方法需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，才能滿足測(cè)試要求，適用于生產(chǎn)量小，系統(tǒng)大，可靠性要求高的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中，而對(duì)于量大，規(guī)模大的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的生產(chǎn)，不適合用該方法進(jìn)行設(shè)備的可靠性測(cè)試。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。這種方法通過(guò)測(cè)試電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)使用性，記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)，利用SPSS數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算分析后，得到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的相關(guān)可靠性指標(biāo)。這種方法只需要較少的試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。由于是在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，所得數(shù)據(jù)能夠真實(shí)的反映產(chǎn)品在實(shí)際使用中的可靠性，而且費(fèi)用較低，被測(cè)試的設(shè)仍然能正常使用。缺點(diǎn)是無(wú)法在受控的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不可控，受外界因素影響較多，試驗(yàn)條件的再現(xiàn)性較差。通?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分為三種：即在線測(cè)試、停機(jī)測(cè)試和脫機(jī)測(cè)試。在線測(cè)試時(shí)，測(cè)試設(shè)備仍繼續(xù)運(yùn)行，停機(jī)測(cè)試則要求被測(cè)試設(shè)備停止運(yùn)行；脫機(jī)測(cè)試則是取出被測(cè)部件，放到測(cè)試裝備上進(jìn)行測(cè)試?！銇?lái)說(shuō)，停機(jī)和脫機(jī)測(cè)試較為容易，但對(duì)于一些系統(tǒng)復(fù)雜的設(shè)備來(lái)說(shuō)，通常很多故障都是在設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)的，這時(shí)就必須采用在線測(cè)試方式。

五、提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性措施

1、 制定合理的設(shè)計(jì)方案。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要首先了解產(chǎn)品的工作環(huán)境以及使用的條件，同時(shí)再考慮到產(chǎn)品的性能，這樣才能確定出合理的設(shè)計(jì)方案；同時(shí)由于各個(gè)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品差別很大，所以在設(shè)計(jì)時(shí)最好需用同一個(gè)廠家的產(chǎn)品，而且要使數(shù)量最少。

2、選擇適合的零部件。首先，在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，零部件的選擇還需要考慮到電路性能的要求，最好能夠使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的零部件或產(chǎn)品；其次，在選擇器件時(shí)，還要注意其技術(shù)參數(shù)，比如使用條件、性能、質(zhì)量等級(jí)等，盡量保證要留有相應(yīng)的裕度。

綜上所述，保證電氣設(shè)備的可靠性是一個(gè)復(fù)雜的涉及廣泛知識(shí)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。只有在設(shè)計(jì)上給予充分的重視，采取各種技術(shù)措施，同時(shí)，在使用過(guò)程中按照流程操作及時(shí)保養(yǎng)，才會(huì)有滿意的成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 于士國(guó).電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方法分析[J].硅谷.2011（11）.

[2] 譚海彬.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究[J].科技促進(jìn)發(fā)展（應(yīng)用版）. 2010（12）.endprint