淺談電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究

王金余

摘 要：電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不僅是衡量我國(guó)電子行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵指標(biāo)，并且已經(jīng)成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必要的經(jīng)濟(jì)手段。但是由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行中受到很多因素的影響，其可靠性已經(jīng)成為很多工作者研究的重點(diǎn)，如何保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性已經(jīng)成為目前需要迫切解決的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行分析，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了可靠性測(cè)試的方法和選擇。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性測(cè)試

引言

電氣自動(dòng)化水平的提高，使得控制設(shè)備的可靠性問(wèn)題日益突出，因此，找到影響設(shè)備可靠性指標(biāo)的因素工作非常重要，對(duì)于加強(qiáng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)具有重要意義。

一、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀

每個(gè)行業(yè)都有自身特定的工作環(huán)境，有的行業(yè)的作業(yè)環(huán)境是相當(dāng)惡劣的。因此，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備要能夠面對(duì)復(fù)雜的各類環(huán)境，同時(shí)還要克服環(huán)境對(duì)設(shè)備作業(yè)的不利影響。比如，有氣候因素的影響、機(jī)械作業(yè)力影響以及電磁干擾因素的影響。

1）氣候因素，主要包括了濕度、氣壓、溫度、大氣污染等因素的影響，這些不利的環(huán)境因素會(huì)給電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能帶來(lái)極其不利的影響，比如會(huì)使設(shè)備結(jié)構(gòu)受到損壞，影響設(shè)備運(yùn)行的靈活性以及引發(fā)升溫過(guò)高致使設(shè)備完全損壞。

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，比如沖擊、震蕩和離心加速力等。這些機(jī)械作用將會(huì)使得電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的元器件受到不同程度的損壞，或者使得參數(shù)改變，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重變形和斷裂，或者引發(fā)設(shè)備金屬件發(fā)生疲勞損壞。

3）電磁干擾因素，這種因素屬于非可見(jiàn)因素，但對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的不利影響卻是不能忽視。通常情況下，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在工作過(guò)程中存在著各種電磁波，這些電磁波會(huì)加大設(shè)備的輸出噪聲，引發(fā)設(shè)備工作失穩(wěn)，情況嚴(yán)重的還會(huì)影響到設(shè)備安全。

（二）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)廠家眾多，而且生產(chǎn)水平也是參差不齊。規(guī)模小的生產(chǎn)廠家，質(zhì)量管理體系不健全，因此產(chǎn)品質(zhì)量很難保證。加之嚴(yán)重的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，各企業(yè)為了拉住客戶，通常會(huì)采取壓低價(jià)錢(qián)的方式，這樣就會(huì)使得廠家忽視質(zhì)量，造成設(shè)備可靠性的指標(biāo)偏低，進(jìn)而影響到設(shè)備的使用和運(yùn)行安全。，

二、可靠性測(cè)試的主要方法

1、試驗(yàn)室測(cè)試方法，是利用一種按照規(guī)定的工作環(huán)境和條件來(lái)真實(shí)地、全方位地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)驗(yàn)，它適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。此方法的優(yōu)點(diǎn)試驗(yàn)條件容易控制、試驗(yàn)結(jié)果可以再現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量高，缺點(diǎn)試驗(yàn)花費(fèi)很大，試驗(yàn)條件限制性高，試品很多。

2、保證試驗(yàn)方法，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)，它適用于小規(guī)模生產(chǎn)、可靠性要求較高及設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜的設(shè)備。此方法的優(yōu)點(diǎn)能測(cè)試出機(jī)器是隨機(jī)的、多種多樣的故障，缺點(diǎn)試驗(yàn)跨度時(shí)間長(zhǎng)，且電路復(fù)雜。

3、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，是將設(shè)備置于真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行可靠性測(cè)試， 一般有脫機(jī)測(cè)試、在線測(cè)試和停機(jī)測(cè)試，它適用于穩(wěn)定成熟的工藝條件、原件正規(guī)且高質(zhì)量的生產(chǎn)產(chǎn)品。此方法的優(yōu)點(diǎn)所需試品較少，試驗(yàn)成本低，數(shù)據(jù)真實(shí)度較高，缺點(diǎn)測(cè)試環(huán)境不可控制，受外界影響較大，試驗(yàn)再現(xiàn)困難。

三、可靠性測(cè)試方法的選擇

1、試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇

對(duì)場(chǎng)地的選擇需要遵循一定的原則，即假如要考核可靠性水平不低于某一個(gè)指標(biāo)時(shí)應(yīng)該選擇最為嚴(yán)酷的試驗(yàn)場(chǎng)地；假如是為了測(cè)定正常使用條件下的可靠性水平，則應(yīng)該選擇工作環(huán)境最為典型的試驗(yàn)場(chǎng)地；假如是為了提供可靠的可比性資料，應(yīng)該選擇有相似的試驗(yàn)條件的場(chǎng)地。

2、試驗(yàn)環(huán)境的選擇

因?yàn)殡娍禺a(chǎn)品的工況差異比較大，選擇了非惡劣的場(chǎng)地，設(shè)備工作在普通的應(yīng)力下，從而更好地保證測(cè)試的客觀性。

3、試驗(yàn)產(chǎn)品的選擇

這個(gè)方面的特點(diǎn)具有很強(qiáng)的典型性，包含了很多的品種，包括造紙機(jī)電控設(shè)備、紡織機(jī)電控設(shè)備等。從性質(zhì)上講，產(chǎn)品屬于大中型設(shè)備，從運(yùn)行情況上來(lái)看，不僅有連續(xù)運(yùn)行設(shè)備，還有間斷運(yùn)行設(shè)備。

4、試驗(yàn)的測(cè)試程序

要有一個(gè)統(tǒng)一的試驗(yàn)程序，并且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員要嚴(yán)格執(zhí)行。比如試驗(yàn)的起始和結(jié)束的時(shí)間、數(shù)據(jù)的采集、各種性能指標(biāo)的記錄、故障的排除等，都需要嚴(yán)格規(guī)范，這樣才能夠更好地保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。

5、試驗(yàn)的組織工作

這是試驗(yàn)工作當(dāng)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，要想有一個(gè)高效的組織結(jié)構(gòu)，就必須要加強(qiáng)試驗(yàn)的組織工作，它肩負(fù)著對(duì)分散試驗(yàn)場(chǎng)地的管理工作；對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的選定，試驗(yàn)報(bào)告的分析及其試驗(yàn)結(jié)果的判定工作等；需要將現(xiàn)場(chǎng)工程師、設(shè)計(jì)工程師和制造工程師緊密地聯(lián)系起來(lái)。該工作的開(kāi)展需要由科研管理人員、行業(yè)管理人員及其試驗(yàn)人員共同來(lái)組成這一結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試進(jìn)行全面的管理，才能收到較好的效果。

四、現(xiàn)場(chǎng)可靠性的測(cè)試方法

1、對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)可靠性測(cè)試的目的主要有以下五點(diǎn)：

①獲取電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的可靠性數(shù)據(jù)，并以此作為制定設(shè)備可靠性考核指標(biāo)的依據(jù)；②通過(guò)對(duì)收集到的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而得到可靠性數(shù)據(jù)指標(biāo)；③獲取電氣自動(dòng)化控制設(shè)備元器件可靠性數(shù)據(jù)資料，在此基礎(chǔ)上確定元器件使用可靠性指標(biāo)；④考察設(shè)備壽命特性，進(jìn)而確定設(shè)備在出廠前烤機(jī)時(shí)長(zhǎng)；⑤對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備相關(guān)的維修數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，在此基礎(chǔ)上評(píng)估設(shè)備的維修性。

2、實(shí)施設(shè)備可靠性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的條件

進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需要具備以下幾方面的條件：①具備完善的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)管理機(jī)制和相關(guān)制度；②具有成熟且穩(wěn)定的電氣自動(dòng)化控制生產(chǎn)工藝和條件；③確保從正規(guī)渠道獲取設(shè)備相關(guān)器件；④相關(guān)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的實(shí)際使用條件要符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；⑤盡可能多地對(duì)用戶使用的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，以確保所獲取的數(shù)據(jù)更加可靠。

結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的工作是一個(gè)需要眾多科學(xué)技術(shù)支撐的復(fù)雜工作不是簡(jiǎn)單幾個(gè)步驟幾項(xiàng)工作就能夠完成，因此，要在前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中就要認(rèn)真對(duì)待，給予重視，采取相應(yīng)的技術(shù)手段，使用中堅(jiān)持按照流程規(guī)定操作，只有這樣才能達(dá)到滿意的效果。

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（作者單位：沈陽(yáng)恒生裝飾工程有限公司）