電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性探析

張曉鵬，岳永銀

（1.黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100；2.航天科技控股集團(tuán)股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性探析

張曉鵬1，岳永銀2

（1.黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100；2.航天科技控股集團(tuán)股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

隨著我國(guó)自動(dòng)化水平的不斷提高，電氣自動(dòng)化在多個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。目前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是人們最關(guān)注的問題，其直接關(guān)系到操作人員的人身安全，保障電氣自動(dòng)化的安全性是電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的內(nèi)在要求。文章對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行探析，并提出加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性的策略。

電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性

電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用不僅提高了工作效率，還能極大地降低人力成本。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，所以要對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性有更高的要求，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性如若出現(xiàn)問題，不僅威脅到人們的生命安全，還會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成巨大的損失。

1 我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)狀

為了使產(chǎn)品質(zhì)量提高的同時(shí)減少人力成本及工作時(shí)設(shè)備發(fā)生事故的概率，各個(gè)行業(yè)開始使用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家電子行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的重要標(biāo)準(zhǔn)是電氣自動(dòng)化的程度，隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，對(duì)控制設(shè)備的可靠性要求也隨之增多。目前我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備現(xiàn)狀有以下方面。

1.1 工作環(huán)境、使用及維護(hù)不當(dāng)

由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化面臨著各種復(fù)雜的工作環(huán)境。因此工作環(huán)境成為了影響設(shè)備可靠性的一個(gè)重要因素。

（1）氣候條件。設(shè)備工作場(chǎng)所的溫度、空氣濕度以及空氣中的污染物都會(huì)對(duì)控制設(shè)備的可靠性產(chǎn)生影響，使設(shè)備中一些比較敏感的電子元件加快老化和損壞，造成設(shè)備性能降低及操作失準(zhǔn)等現(xiàn)象，甚至引發(fā)設(shè)備故障，產(chǎn)生一系列的安全問題。

（2）機(jī)械條件。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備也會(huì)應(yīng)用到需要移動(dòng)或者震動(dòng)較大的機(jī)械當(dāng)中，然而由于這類機(jī)械在工作中產(chǎn)生震動(dòng)、沖擊等，對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的原件造成了損壞，長(zhǎng)期下來就會(huì)造成設(shè)備金屬疲勞，并嚴(yán)重降低了設(shè)備的可靠性。

（3）電磁干擾。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中有很多結(jié)構(gòu)精細(xì)的電子元件，同時(shí)電子元件對(duì)電磁干擾很敏感，因此使控制設(shè)備對(duì)電磁干擾十分敏感。在設(shè)備工作環(huán)境中如果有大功率電器，就會(huì)產(chǎn)生電磁波，并對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾作用，造成設(shè)備的精準(zhǔn)度下降、工作狀態(tài)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致控制設(shè)備故障。在對(duì)控制設(shè)備操作的時(shí)候，由于一些不具有專業(yè)操作技能的操作人員沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，造成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。在控制設(shè)備保養(yǎng)方面如果做的不到位，也會(huì)降低設(shè)備的工作性能，并使設(shè)備的可靠性降低。

1.2 元器件質(zhì)量低下

影響設(shè)備可靠性的另一重要因素是設(shè)備元器件的質(zhì)量及精度。電氣設(shè)備由很多元器件組成的，不同元器件的生產(chǎn)廠家有很多，相對(duì)應(yīng)的元器件的質(zhì)量及精度也是不相同的。在市場(chǎng)惡性競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在采購(gòu)的時(shí)候未按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，甚至為了減少成本，不顧元器件的優(yōu)劣以低價(jià)采購(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備的可靠性降低，設(shè)備使用壽命也縮短了很多。

2 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的策略

要根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可能性進(jìn)行提高。應(yīng)該從以下四個(gè)方面入手：提高設(shè)計(jì)的可靠性、合理選用零部件、電子元器件的選用、控制設(shè)備的散熱保護(hù)。

（1）提高設(shè)計(jì)的可靠性。在控制設(shè)備設(shè)計(jì)階段，要對(duì)產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件進(jìn)行研究，并分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)產(chǎn)品性能和使用條件進(jìn)行研討，并制定正確的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)應(yīng)用空間對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的大小對(duì)產(chǎn)品的類型、生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)批量都有著決定性作用，生產(chǎn)方式類型的不同，會(huì)使生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同。在設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，要對(duì)相關(guān)因素逐一考慮，對(duì)任何一個(gè)因素忽略都會(huì)影響設(shè)備整體的

可靠性。在保證產(chǎn)品性能的同時(shí)，用價(jià)值工程觀念以最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)零部件。在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的同時(shí)，選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器材，達(dá)到降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的目的。對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面構(gòu)思，在周密的思維下設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品的操作維修性能和使用性能達(dá)到最佳，同時(shí)降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，從整體上提升設(shè)備的可靠性。

（2）合理選取零部件。由于設(shè)備中的零部件比較多，并且生產(chǎn)零部件的廠家也比較雜，因此，合理選取零部件是提高設(shè)備可靠性必不可缺的環(huán)節(jié)。設(shè)備中的零部件、元器件品種和規(guī)格應(yīng)盡可能減少，并盡量使用專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件。這樣才能讓設(shè)備的零部件精度與使用性能得到保障，同時(shí)在對(duì)設(shè)備常規(guī)維修保養(yǎng)時(shí)及時(shí)對(duì)設(shè)備中所存在的問題進(jìn)行處理。

（3）電子元件的選擇。對(duì)電子元件進(jìn)行選擇的時(shí)候，根據(jù)工作環(huán)境等因素選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)均滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并保證有足夠的替代品，在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠及時(shí)更換。對(duì)于設(shè)備中關(guān)鍵元器件，應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)方的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)定，對(duì)同類元器件在品種、規(guī)格、型號(hào)和制造商上的差異進(jìn)行仔細(xì)分析，并從中選擇優(yōu)秀的元器件。同時(shí)要對(duì)使用中的元器件所表現(xiàn)的性能與可靠性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，作為以后選用的參考依據(jù)。

（4）控制設(shè)備的散熱防護(hù)。由于溫度是影響電子設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性的重要因素，要切實(shí)做好散熱防護(hù)的工作。大功率的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱，所散發(fā)的熱能難以散發(fā)出去，因此使設(shè)備的溫度不斷升高。這時(shí)的散熱防護(hù)工作就需要人來完成。同時(shí)，工作環(huán)境的濕度也會(huì)對(duì)設(shè)備的可靠性造成影響。在低溫潮濕的環(huán)境下，就會(huì)對(duì)設(shè)備的元件電路產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，造成電器元件的性能降低，甚至?xí)斐稍?nèi)部短路，因此控制設(shè)備的散熱防護(hù)是提高設(shè)備可靠性的方法之一。

3 結(jié)語

隨著電氣自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用，如何加強(qiáng)電氣自動(dòng)化的可靠性是人們關(guān)注的要點(diǎn)。因此，應(yīng)當(dāng)提高設(shè)計(jì)的可靠性、合理選取零部件、正確選擇電子元件及做好設(shè)備的散熱防護(hù)工作，在保證控制設(shè)備的工作性能的同時(shí)，確保控制設(shè)備的可靠性。

［1］農(nóng)智峰.關(guān)于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性的若干探討［J］.科技與企業(yè)，2014，（13）.

［2］孫斌.電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的強(qiáng)化策略探析［J］.科技與企業(yè)，2014，（4）：75-75，76.

［3］谷卿.電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，

（7）：212-212.

表1 切削參數(shù)

（2）運(yùn)動(dòng)軌跡點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算?？紤]到車軸圓弧相切性，為保證加工的精確度，采取CAD繪圖取點(diǎn)的方式，來確定各基點(diǎn)的坐標(biāo)值。

（3）加工程序的編制。做完了上述工作，接下來是程序編制階段。根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)值，依據(jù)CNC機(jī)床許可指令方式，完成程序的編輯，并通過CRT/LCD面板上功能鍵或RS-232C通信口輸入加工程序。

（4）仿真繪圖和首件試切。在AUTO方式下，選擇GRPHA功能鍵，進(jìn)行仿真繪圖，驗(yàn)證程序的正確性。為了掌握工件的加工精度和準(zhǔn)確度，還需進(jìn)行首件試切。

Analysis of Reliability of Electrical Automation Control Equipment

ZHANG Xiao-peng1，YUE Yong-yin2
（1.Heilongjiang Industrial Institute，Jixi，Heilongjiang 158100，China；2.Aerospace Science and Technology Holding Group Co.,LTD.，Harbin，Heilongjiang 150036，China）

With the continuous improvementofautomation level in our country，electricalautomation iswidely used inmany fields.Atpresent，the reliability ofelectricalautomation controlequipment is concerned bymany people，which is directly related to the personalsafety ofoperators.Therefore，guaranteeing the safety ofelectricalautomation is the inherent requirementofelectricalautomation industry.The paper analyzes the reliability of the electricalautomation controlequipmentand puts forward strategies tostrengthen the reliability of the electrical automation control equipment.

electricalautomation；controlequipment；reliability

TM921.5

A

2095-980X（2016）11-0021-01

2016-10-14

張曉鵬（1994-），男，黑龍江肇東人，大學(xué)本科。