電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究

姚陽(yáng)

【摘要】提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是十分重要的問(wèn)題。結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文首先闡述了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究的意義，研究分析了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試方法，并提出了提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 控制設(shè)備 可靠性

結(jié)合我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀，找出影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。提出對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測(cè)定和試驗(yàn)方法，以達(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。

一、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究的意義

近年來(lái)自動(dòng)化水平的不斷推廣和提高，對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性的研究也顯得越來(lái)越重要，具體來(lái)說(shuō)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)具體的方面：一是可靠性能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，這主要是因?yàn)榭煽啃员旧砭褪琴|(zhì)量控制的重要指標(biāo)，能夠直接衡量產(chǎn)品質(zhì)量上的優(yōu)劣，而電氣設(shè)備對(duì)于質(zhì)量的要求相當(dāng)高，這就必須保證產(chǎn)品在能夠?qū)崿F(xiàn)自身固有價(jià)值的同時(shí)滿(mǎn)足一系列其他的特定要求；甚至能夠在成本的降低以及客戶(hù)忠實(shí)度的保障上有比較好的表現(xiàn)，正是因?yàn)檫@樣，在現(xiàn)代競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，可靠性才成為了競(jìng)爭(zhēng)勝利的重要籌碼。二是可靠性還能夠一定程度的增加市場(chǎng)份額，用戶(hù)的喜好是由產(chǎn)品本身的質(zhì)量來(lái)決定的，因此只有產(chǎn)品較高的保障性才能夠最大程度的保障客戶(hù)的重視程度，以此來(lái)最大程度的優(yōu)化競(jìng)爭(zhēng)激烈市場(chǎng)當(dāng)中的企業(yè)份額。

二、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀的分析

2.1元器件質(zhì)量低下是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低的一大原因

目前元器件生產(chǎn)廠(chǎng)家眾多，參差不齊。如果控制設(shè)備的使用企業(yè)規(guī)模較小，質(zhì)量管理體系不健全，導(dǎo)致零部件進(jìn)廠(chǎng)檢查出現(xiàn)漏洞；同時(shí)，元器件廠(chǎng)家間的惡性競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格低廉，迫使企業(yè)不顧及元件質(zhì)量進(jìn)行采購(gòu)，這些都會(huì)導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏 低，并且降低了使用壽命。

2.2工作環(huán)境、使用及維護(hù)不當(dāng)是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)低的重要原因

電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境多種多樣。氣候條件、機(jī)械作用力和電磁干擾是影響控制設(shè)備可靠性的主要因素。

三、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試方法

3.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法指在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備可靠性檢測(cè)，并通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算從而得到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法的優(yōu)勢(shì)在于并不需要過(guò)多的測(cè)試設(shè)備，并且由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法是在對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)試，所以所得出的數(shù)據(jù)能夠更加真實(shí)地反映出設(shè)備本身的情況，這對(duì)節(jié)約電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的成本投入具有重要的意義，在此過(guò)程中接受檢測(cè)的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備本身的性能不會(huì)受到影響和損壞，在經(jīng)過(guò)測(cè)試后一旦可靠性指標(biāo)符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)就可以出廠(chǎng)。

3.2 試驗(yàn)室測(cè)試法

通過(guò)試驗(yàn)室可以對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作條件以及工作環(huán)境進(jìn)行模擬，并通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)所得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出電氣自動(dòng)化設(shè)備本身的可靠性指標(biāo)。與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法不同的是，試驗(yàn)室測(cè)試法可以模擬的工作環(huán)境并不局限于一種，由于在試驗(yàn)室中能夠比較容易地改變和控制試驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以能夠通過(guò)多種環(huán)境的反復(fù)測(cè)試來(lái)確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試結(jié)果的精確性，從而進(jìn)一步保證對(duì)其測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的精確性。但是試驗(yàn)室測(cè)試法所模擬出的環(huán)境會(huì)與電氣自動(dòng)化控制設(shè)備實(shí)際的工作環(huán)境具有或多或少的差別，所以容易產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)以及分析所得數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)不符的情況，另一方面試驗(yàn)室測(cè)試法需要較高的試驗(yàn)投入，同時(shí)試驗(yàn)過(guò)程中也需要較多的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備樣品，所以進(jìn)行試驗(yàn)室測(cè)試前有必要對(duì)可靠性試驗(yàn)樣品的成本以及電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的總生產(chǎn)量進(jìn)行考慮。一般而言，試驗(yàn)室測(cè)試法更適合于大批量的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)中的可靠性檢測(cè)。

3.3保證測(cè)試法

保證測(cè)試法指電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在沒(méi)有出廠(chǎng)以前就對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)和試驗(yàn)。當(dāng)前大部分電氣自動(dòng)化設(shè)備都是由繁多的零部件構(gòu)成，這也使電氣自動(dòng)化控制設(shè)備所產(chǎn)生的故障具有了較大的隨機(jī)性。通過(guò)對(duì)未出廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行保證測(cè)試，可以對(duì)引起電氣自動(dòng)化控制設(shè)備過(guò)早損壞的故障進(jìn)行檢測(cè)，從而有針對(duì)性地對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，從而從生產(chǎn)源頭上實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備失效率的控制，當(dāng)設(shè)備失效率被控制在一定的范圍內(nèi)后，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備便可以出廠(chǎng)。

四、提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的措施

4.1嚴(yán)格把握電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程

在控制設(shè)備設(shè)計(jì)階段，研究產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件，分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件，正確制定設(shè)計(jì)方案；其次，根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類(lèi)型。因?yàn)楫a(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模，生產(chǎn)批量不同，其生產(chǎn)方式類(lèi)型也不同，因而其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同；同時(shí)，運(yùn)用價(jià)值工程觀念，在保證產(chǎn)品性能的條件下，按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法設(shè)計(jì)零部件；在滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件，以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；全面構(gòu)思，周密設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。

4.2嚴(yán)格遵循零部件的選用準(zhǔn)則

盡量使用由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。立足于使用國(guó)產(chǎn)材料和來(lái)源多、價(jià)格低的材料；設(shè)備（含零部件）的加工精度要與技術(shù)條件要求相適應(yīng)，不允許無(wú)根據(jù)地追求高精度。在滿(mǎn)足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，其精度等級(jí)應(yīng)盡可能低，裝配也應(yīng)簡(jiǎn)易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動(dòng)流水生產(chǎn)。根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)等均應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量；優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標(biāo)準(zhǔn)元器件，不選用淘汰和禁用的元器件；應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格，減少生產(chǎn)廠(chǎng)家，提高它們的復(fù)用率；除特殊情況外，所有電子元器件應(yīng)按不同的要求經(jīng)過(guò)必要的可靠性篩選后，才能用到產(chǎn)品中；優(yōu)先選用有良好的技術(shù)服務(wù)、供貨及時(shí)、價(jià)格合理的生產(chǎn)廠(chǎng)家的元器件。對(duì)關(guān)鍵元器件要進(jìn)行用戶(hù)對(duì)生產(chǎn)方的質(zhì)量認(rèn)定；仔細(xì)分析比較同類(lèi)元器件在品種、規(guī)格、型號(hào)和制造廠(chǎng)商之間的差異，擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計(jì)在使用過(guò)程中元器件所表現(xiàn)出來(lái)的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù)，作為以后選用的依據(jù)。

4.3對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行散熱維護(hù)

導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低最為普遍的因素就是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的溫度。在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)備電能的消耗大部分都是以熱能的形式散失，尤其是功率消耗非常大的零部件，比如大功率晶體管、電了管、大功率電阻、變壓管等。此外，如果控制設(shè)備的外界環(huán)境溫度過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)的散發(fā)，控制設(shè)備的溫度會(huì)持續(xù)的升高，超出零部件最大耐溫范圍之后，便會(huì)造成元器件的熱擊穿，所以，控制設(shè)備的元器件一定要進(jìn)行散熱防護(hù)。對(duì)于功率比較大的元器件要安裝散熱器，但安裝時(shí)應(yīng)該避免大面積的接觸散熱器外殼，并在接觸面適當(dāng)?shù)耐磕▽?dǎo)熱膏，確保設(shè)備散熱良好。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在我們國(guó)家的各個(gè)行業(yè)內(nèi)都得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，并且電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在工作的時(shí)候，經(jīng)常面臨著各種不利條件的考驗(yàn)，因而保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就顯得十分必要。

參考文獻(xiàn)：

[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(kāi)關(guān).2003（1）.

[2]沈維陽(yáng).《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）.