淺談如何有效提升電氣自動化控制的可靠性

安長俊+周家婕

摘要：伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化在各個領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。利用電子自動化有效的提高了生產(chǎn)效率，提高了運行的經(jīng)濟性，確保了電能質(zhì)量，方便了人們的生活。然而，由于電氣自動化控制工藝變得極為復(fù)雜，在無形之中增加了檢測設(shè)備可靠性的難度，使得電氣自動化控制裝備缺乏可靠性。因此，有效提升電氣自動化控制的可靠性具有重要實踐意義。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制；可靠性；措施

電氣自動化是指機械設(shè)備在無人或者少人的狀態(tài)下按照預(yù)先的情況而完成對產(chǎn)品的操作及監(jiān)控，伴隨著機械電子技術(shù)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用價值日益凸顯，在確保電能質(zhì)量的同時也改善了勞動條件。當(dāng)前，電氣自動化控制的可靠性問題已成為人們較為關(guān)注的話題。為此，對于如何有效提升自動化控制的可靠性問題展開了較為深入的研究及其討論，以望對后期的應(yīng)用工作提供參考依據(jù)。

一、提升電氣自動化控制可靠性的重要意義

電氣自動化控制的可靠性是指在一定時間內(nèi)與環(huán)境條件下，能夠順利完成特定任務(wù)的能力，換句話來說，完整任務(wù)的能力與可靠性形成正比關(guān)系，尤其在較為惡劣的環(huán)境下，這種可靠性表現(xiàn)得尤為明顯。提升電氣自動化控制可靠性具有兩方面重要意義：一方面，有利于衡量設(shè)備質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品價值及滿足具體要求的一種特性，主要包含有多種內(nèi)容，即安全性及可靠性等。在所有產(chǎn)品中可靠性占據(jù)著重要地位，確保電氣控制可靠性可有效減少故障次數(shù)，降低維修成本，且能夠提高自動化控制設(shè)備的安全。另外一方面，有利于提升企業(yè)核心競爭力。由于我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，用戶不僅對產(chǎn)品性能提出了新的要求，而且對產(chǎn)品的可靠性也提出了新的要求。任何企業(yè)要想在同類產(chǎn)品中占有優(yōu)勢，脫穎而出，就必須提升自動化控制的可靠性。

二、我國電氣自動化控制存在的問題

早在20世界70年代就已建立了電子產(chǎn)品的可靠性與環(huán)境的實驗研究所，并對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性進行了研究。當(dāng)前，我國電氣自動化控制存在的問題體現(xiàn)在以下幾方面：

首先，工作環(huán)境復(fù)雜。電氣控制設(shè)備可靠性中工作環(huán)境是較為重要的影響因素，其工作環(huán)境對其可靠性有著較低影響。如：氣候條件、電磁干擾及機械作用力等，都會對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性有直接影響。由于溫度過高、大氣污染嚴重，均會使電氣自動化設(shè)備的運轉(zhuǎn)不靈活，其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，致使電氣設(shè)備不能夠正常工作。一旦電氣設(shè)備在工作中遭到破壞，其運載帶來的沖擊、離心加速等均會使元件帶來較大損害，甚至結(jié)構(gòu)設(shè)備出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。當(dāng)這些誒電磁干擾設(shè)備時，由于受到干擾或者工作環(huán)境不穩(wěn)定等，會引起嚴重的安全事故。

其次，元器件質(zhì)量較低。由于電氣設(shè)備是由多個元器件所組成的，加上生產(chǎn)元器件的廠家有很多，其生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，其質(zhì)量也不盡相同，加上現(xiàn)在市場的惡性競爭難以導(dǎo)致企業(yè)在購進元器件時不顧元件質(zhì)量而低價采購，大大降低了設(shè)備的可靠性，隨之其使用壽命也會降低。

最后，操作人員素質(zhì)亟待提高。電氣自動化控制并非是全自動化控制，仍然需要工作人員來進行操作。然而，仍有部分人員并未完全掌握這些操作過程及技術(shù)，在操作中出現(xiàn)失誤，影響電氣設(shè)備控制的可靠性。加上設(shè)備保養(yǎng)及維護不夠完善，在某種程度上也會降低電氣設(shè)備的可靠性。

三、提升電氣自動化控制可靠性的措施

電氣自動化控制設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到電氣設(shè)備應(yīng)用的安全性，在提升電氣自動化控制可靠性的措施上應(yīng)根據(jù)電氣自動化設(shè)備的特點、周圍實際情況制定相應(yīng)對策，下面特提出以下對策：

1、電氣控制設(shè)備的設(shè)計。電氣設(shè)備控制設(shè)計階段，應(yīng)對產(chǎn)品與零部件的技術(shù)條件進行研究，對產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)及性能進行深入了解，進而制定合理的設(shè)計方案，根據(jù)產(chǎn)量的多少來決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模。由于生產(chǎn)批量不同，其生產(chǎn)類型及方法也不盡相同，也就導(dǎo)致了生產(chǎn)經(jīng)濟性的不同。積極引入價值工程的相關(guān)概念，確保產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)之上，按照最經(jīng)濟實惠的生產(chǎn)方式對零部件進行設(shè)計，在實惠的經(jīng)濟條件下選擇質(zhì)量高的元器件及原材料，減少產(chǎn)品的生產(chǎn)本線，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行周密設(shè)計，同時減少設(shè)備的維修費用及應(yīng)用費用等。若從生產(chǎn)角度出發(fā)，元器件及品種等應(yīng)按照專業(yè)廠家所提供的產(chǎn)品及零部件進行選取，選用物美價廉的產(chǎn)品，不夠一味的追求元器件的高精度，而忽視了產(chǎn)品的性能。盡量減少轉(zhuǎn)配工人的體力消耗，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

2、電氣元器件的選用。根據(jù)電路性能的相關(guān)要求，如果周圍工作環(huán)境條件允許，應(yīng)選用科學(xué)合理的元器件，擁有較高的技術(shù)性及質(zhì)量，并留有較充足的余量，其選用應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準進行選擇，禁止選用不合格甚至已禁用的元器件，最大限度對其品格規(guī)格進行壓縮，減少生產(chǎn)廠家，最終提升元器件的復(fù)用率。除了特殊情況，其他所有的元器件應(yīng)根據(jù)實際要求進行選擇及使用。通常情況下，元器件選擇具有較高的可靠性、較好的技術(shù)服務(wù)、較合理的價格及已得到生產(chǎn)方的質(zhì)量規(guī)定的產(chǎn)品，這樣一來，能夠確保電氣元器件的質(zhì)量，在使用過程中所表現(xiàn)出的性能及可靠性均得到保障。

3、電氣設(shè)備的氣候防控。由于潮濕、霉菌及煙霧等對電氣設(shè)備均所有影響，故做好氣候防控措施尤為必要。在低溫高濕的條件下，其空氣濕度應(yīng)實現(xiàn)飽和狀態(tài)，使機內(nèi)的元器件及電路板不產(chǎn)生相應(yīng)的凝露現(xiàn)象，否則，一旦發(fā)生產(chǎn)色及凝露現(xiàn)象，就會大大降低電氣設(shè)備性能，增加故障發(fā)生率。因此，在電子設(shè)備受到潮濕空氣的侵蝕后，可能在元器件或者材料表面上凝聚一層水膜，并且將會深入到原材料里，只會增加電導(dǎo)率，減少體積的電阻率等，以致于發(fā)生漏電、短路及擊穿等故障。鑒于此種現(xiàn)象，應(yīng)對電氣設(shè)備采取灌封、密封及浸漬等措施。

4、控制設(shè)備的散熱防控。電器自動化控制過程中溫度是其重要影響因素之一，當(dāng)電子設(shè)備在工作過程中，其功率損失通常以熱能的方式散發(fā)出來，尤其是較大的散功率（變壓管、大功率電阻及電子管等），當(dāng)環(huán)境溫度較高時，其設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的熱能并不能散發(fā)出去，進而使設(shè)備溫度升高。半導(dǎo)體器件對溫度的反應(yīng)較敏感，一旦溫度過高，直接會使器件的主接點發(fā)生漂移、噪聲就及信號失真現(xiàn)象等?？刂圃O(shè)備的溫度不宜過高，一般情況下，硅管的溫度不超過160℃，儲管的溫度不超過80℃，相比半導(dǎo)體分立器件的散熱情況也應(yīng)考慮在內(nèi)，對于功率較小的晶體管，應(yīng)采用散熱器，實現(xiàn)自然對流。散熱器上應(yīng)設(shè)置一些肋片，在肋片之間設(shè)置間距大的散熱器，做好散熱工作。必要時在接觸面上涂抹一層導(dǎo)熱膏等，也可對散熱器進行表面處理，使其粗糙度適宜，相應(yīng)增強輻射散熱。此外，對于熱敏高較高的半導(dǎo)體器件，對其安裝時應(yīng)選擇耗量且功率較大的元器件。

四、結(jié)束語

從當(dāng)前來看，我國電氣自動化控制現(xiàn)狀不盡人意，與國外國家相比仍有較大差距。可靠性不僅關(guān)系到電子設(shè)備使用的壽命，而且還關(guān)系到控制的安全性。提高自動化控制的可靠性是重中之重。本文通過設(shè)計科學(xué)的電氣控制設(shè)備、選擇合理的電氣設(shè)備、做好電氣設(shè)備的氣候及散熱防控等，此外，還應(yīng)做好電子設(shè)備的后期維護及保養(yǎng)工作，延長使用壽命，旨在從整體上提高電氣設(shè)備使用的可靠性，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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