電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測(cè)試方法及對(duì)策分析

朱立鋒

摘 要：電氣自動(dòng)化能夠依照預(yù)先設(shè)定的程序或者計(jì)劃實(shí)現(xiàn)操作、控制以及監(jiān)視等功能在無(wú)人或者少人狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行。尤其是在今天，微電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、智能技術(shù)以及機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展迅速，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備已經(jīng)在我國(guó)的各個(gè)經(jīng)濟(jì)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性分析

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。

1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

1.1 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素、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，例如，沖擊、震蕩以及離心加速力等，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；（3）電磁干擾因素，該因素是非可見因素，但是對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的不利影響不能小視，一般而言，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作充斥著各種電磁波，這些電磁波會(huì)增大設(shè)備的輸出噪聲，導(dǎo)致其工作失穩(wěn)，甚至影響設(shè)備安全。

1.2 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)讓部門廠家只重視“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。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的測(cè)試方法

2.1 可靠性的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

該測(cè)試方法主要是在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的過程中進(jìn)行控制，以檢驗(yàn)其可靠性。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要認(rèn)真、詳細(xì)地記錄各種數(shù)據(jù)、并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和計(jì)算、編制設(shè)備可靠性的具體指標(biāo)，比較真實(shí)地評(píng)估設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該測(cè)試方法需要是測(cè)試設(shè)備相對(duì)較少，但是能夠比較真實(shí)地反應(yīng)設(shè)備的真實(shí)性能（真實(shí)工作環(huán)境之下的工作性能），而且測(cè)試成本比較低，不會(huì)設(shè)備工作連貫性產(chǎn)生不利的干擾。然而此種測(cè)試方法的缺點(diǎn)也需要我們注意，即易受外界條件干擾、易受受控條件限制、再現(xiàn)條件較差等。

2.2 可靠性的保證試驗(yàn)

保證試驗(yàn)方法俗稱烤機(jī)，是在產(chǎn)品出廠前，在規(guī)定條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)故障的工作試驗(yàn)。保證實(shí)驗(yàn)方法的不同于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法，因?yàn)殡娍卦O(shè)備通常是由大量的元器件構(gòu)成的，因此它的故障以隨機(jī)性和多樣性的形式表現(xiàn)，而不是以幾種故障為主表現(xiàn)出來(lái)的，隨著時(shí)間變化是保證試驗(yàn)方法失效率所具有的特性，服從指數(shù)分布?？緳C(jī)就是對(duì)產(chǎn)品的早期失效進(jìn)行測(cè)試考核，通過改進(jìn)使產(chǎn)品的失效率在出廠前達(dá)到指標(biāo)。保證試驗(yàn)所需的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于小數(shù)量、大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，它適用于所有產(chǎn)品，但是對(duì)于大量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，只能用于設(shè)備的樣本。

2.3 可靠性的試驗(yàn)室測(cè)試

該測(cè)試方法模擬了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的各種工作條件和工作環(huán)境，力求測(cè)試所需的外力影響與現(xiàn)場(chǎng)所受環(huán)境應(yīng)力的相同。試驗(yàn)中需要記錄試驗(yàn)時(shí)間、失效次數(shù)等數(shù)據(jù)，待測(cè)試完成之后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果來(lái)編制設(shè)備的可靠性指標(biāo)。此種測(cè)試方法具有如下優(yōu)點(diǎn)；易控制試驗(yàn)條件、試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)質(zhì)量較高、試驗(yàn)結(jié)果允許再現(xiàn)等；但是其缺點(diǎn)也不容忽視，即測(cè)試成本巨大、試品數(shù)量較多、試驗(yàn)條件限制性較高等。所以，此種方法特別適用于批量生產(chǎn)的設(shè)備。

3 提高控制設(shè)備的可靠性對(duì)策

要提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，必須根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的可靠性設(shè)計(jì)方法，從元器件的正確選擇與使用散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等入手，使系統(tǒng)可靠性指標(biāo)大大提高。

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)品類型。為產(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。

從生產(chǎn)角度來(lái)說(shuō)，設(shè)備中的零部件元器件，其品種和規(guī)格應(yīng)盡可能少，盡量使用由專業(yè)廠家生產(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)。

4 結(jié)語(yǔ)

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)

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