淺析電氣自動化控制設(shè)備可靠性

毛蔚

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)和自動化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化各方面設(shè)備都得到發(fā)展改善并廣泛運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域。電氣自動化控制設(shè)備也越來越得到相關(guān)行業(yè)的重視，因此，電氣自動化設(shè)備的安全可靠性意義重大。文章對電氣自動化設(shè)備的一些方面進(jìn)行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制設(shè)備；可靠性

電氣自動化控制設(shè)備的可靠性影響著供電的持續(xù)穩(wěn)定性，加強(qiáng)對電氣自動化設(shè)備研究改善，提高電氣設(shè)備的安全可靠性意義重大。文章結(jié)合工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對電氣自動化控制設(shè)備可靠性相關(guān)問題進(jìn)行簡要的分析。

一、電氣控制設(shè)備可靠性的研究意義

隨著《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊》頒布以來，我國電氣控制設(shè)備可靠性研究工作得到了快速的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，電氣控制設(shè)備重要性日益增加，同時(shí)也對于電氣自動化控制設(shè)備的可靠性提出了更高的要求。

（一）可靠性可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量

首先，可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。電氣設(shè)備對質(zhì)量要求很高，首先必須要能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品自身的價(jià)值，同時(shí)還要滿足某些規(guī)定的特征，比如產(chǎn)品是否可靠、安全以及經(jīng)濟(jì)性如何等等。其中，可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量中的關(guān)鍵因素。只有產(chǎn)品的可靠性得到了保障，設(shè)備的故障次數(shù)才能降低，進(jìn)而產(chǎn)品的安全性也能隨之提高，成本也降低。

（二）可靠性有利于擴(kuò)大市場占有率

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對供電提出了更高的要求，產(chǎn)品的性能要好而且還要安全可靠。研究發(fā)現(xiàn)，要在激烈競爭中取勝，必須要使你的產(chǎn)品具有很高的可靠性，當(dāng)然這一點(diǎn)也完全適用于電氣自動化控制設(shè)備行業(yè)。隨著自動化技術(shù)在不斷更新，可靠性技術(shù)已成為商家攫取市場份額的有力手段。所以，企業(yè)要想在競爭中占有更多的市場，必須提高產(chǎn)品的可靠性。

二、電氣自動化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

隨著電氣自動化控制設(shè)備在各行各業(yè)的使用不斷增加，控制技術(shù)也變得越來越完善。但是由于行業(yè)之間的差異，其工作環(huán)境也相差很大，因而使電氣自動化控制設(shè)備需要面臨著各種各樣挑戰(zhàn)，時(shí)常導(dǎo)致其狀況頻出。主要原因有：

（一）工作環(huán)境復(fù)雜及維護(hù)不利

首先，設(shè)備在日常工作工作環(huán)境中，環(huán)境因素對其影響很大，例如沖擊振動、機(jī)械力等，都會在一定程度上影響電氣自動化控制設(shè)備的性能。還有人為的因素也可能會使電氣自動化控制設(shè)備遭受威脅。盡管現(xiàn)在工作時(shí)不需要或者僅僅需要很少的一些人員進(jìn)行監(jiān)控，但是有時(shí)需要的操作比較麻煩，難度很大，如操作不當(dāng)會影響正常供電或事故。因此其可靠性還有待加強(qiáng)。

（二）零部件質(zhì)量太差

造成控制設(shè)備可靠性較低的另一個(gè)重要原因是使用的元器件質(zhì)量太差。目前在國內(nèi)各廠家產(chǎn)品質(zhì)量差別很大，不能通用。如果中小企業(yè)購買使用，有可能導(dǎo)致設(shè)備在檢查時(shí)出現(xiàn)紕漏。同時(shí)，加上不良競爭或惡心價(jià)格競爭，有可能導(dǎo)致一些企業(yè)無暇顧及元件質(zhì)量，最終使生產(chǎn)出來的控制設(shè)備可靠性大大降低。

三、可靠性試驗(yàn)方法

在電氣自動控制設(shè)備在投入使用之前，必須對其可靠性進(jìn)行定量評估，這時(shí)就需要選擇一個(gè)合適的測試方法，目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的可靠性測試方法主要包括以下三種。

（一）試驗(yàn)室測試方法

這是一種在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)，主要是用來模擬產(chǎn)品或者設(shè)備可靠性。其基本原理是模擬現(xiàn)場的運(yùn)行條件，比如現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度等，使被測試的設(shè)備處在與運(yùn)行環(huán)境相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，然后根據(jù)數(shù)學(xué)方法分析所測的數(shù)據(jù)，從而得出設(shè)備的可靠性參數(shù)。這種試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)在于控制起來很方便，試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)很好，但是始終是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，數(shù)據(jù)存在偏差且成本高。

（二）保證試驗(yàn)方法

一般又將該方法稱之為烤機(jī)，此方法的主要原理和試驗(yàn)室測試不同，其主要是在出廠前進(jìn)行的，僅僅用來判斷設(shè)備有無故障。電氣自動化控制設(shè)備是由一些大大小小的零器件組成的，而且這些器件各種各樣，進(jìn)而引起的故障也是隨機(jī)的，但是也基本符合一些規(guī)律，比如大概服從指數(shù)分布。該試驗(yàn)很費(fèi)時(shí)間，而且持續(xù)時(shí)間有時(shí)還很長，所以適用于一些大批量產(chǎn)品，其中只對某些樣本進(jìn)行烤機(jī)，這樣可以節(jié)省時(shí)間。

（三）現(xiàn)場測試方法

現(xiàn)場測試原理正好和實(shí)驗(yàn)室測試相反，主要是在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，紀(jì)錄其各種有關(guān)可靠性的數(shù)據(jù)，然后再由數(shù)學(xué)方法計(jì)算出設(shè)備的可靠性參數(shù)。該測試方法和前兩種相比，所需要的試驗(yàn)設(shè)備較少，費(fèi)用也相對較低，而且還可以真實(shí)反映設(shè)備的可靠性參數(shù)。現(xiàn)場試驗(yàn)一般主要分為三種：停機(jī)試驗(yàn)、脫機(jī)試驗(yàn)和在線試驗(yàn)。如果單從技術(shù)的角度來看，停機(jī)和脫機(jī)試驗(yàn)相對比較容易實(shí)現(xiàn)。但是，一般運(yùn)行系統(tǒng)都比較復(fù)雜，故障只有在運(yùn)行時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)，所以還是有必要對其進(jìn)行在線試驗(yàn)。

四、提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的一些措施

隨著不斷的實(shí)踐研究，可從如下3個(gè)方面來加強(qiáng)提高電氣自動化控制設(shè)備的安全可靠性。

（一）制定合理的設(shè)計(jì)方案

在對設(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)由于各廠家產(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。

（二）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)量等級等，盡量保證要留有相應(yīng)的裕度。

（三）加強(qiáng)設(shè)備的散熱防護(hù)

溫度是各種電氣設(shè)備的殺手，溫度的變化會嚴(yán)重降低電子設(shè)備的可靠性。在運(yùn)行過程中的電氣自動化控制設(shè)備會不斷以熱能的形式往外散發(fā)熱量，但是當(dāng)其所處的環(huán)境溫度很高時(shí)，設(shè)備產(chǎn)生的熱量卻很難擴(kuò)散出去，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備的溫度不斷升高，降低設(shè)備的可靠性。所以在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)要特別注意其散熱問題，制定合理的散熱方式，避免設(shè)備因溫度過高而燒壞。

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