電氣自動化控制設(shè)備可靠性探討與測試

張艷梅

摘要：電氣自動化的概念，現(xiàn)而今自動化的需要，自動化的研究意義是提高產(chǎn)品質(zhì)量，是生產(chǎn)商在市場中占有更大的份額;控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀，氣候條件、機(jī)械作用力和電磁干擾都能影響設(shè)備的可靠性，元器件的生產(chǎn)，怎樣來提高元器件的可靠性，在生產(chǎn)的各階段，生產(chǎn)角度，使用準(zhǔn)則，各種不利條件下的防護(hù)，還有元器件的3個測試方法在試驗室里測試，在保證出廠前檢驗質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，在現(xiàn)場實地測試。

關(guān)鍵詞：控制設(shè)備 可靠性 氣候防護(hù) 電子元器件

電氣自動化能夠按照提前設(shè)定好的計劃或程序自動地運行，現(xiàn)今電器自動化的廣泛應(yīng)用，從而要求控制設(shè)備可靠性得到相應(yīng)的提高，提高可靠性，可以使產(chǎn)品質(zhì)量更佳，生產(chǎn)企業(yè)從而可以占有更大的市場份額。設(shè)備的可靠性是控制設(shè)備工作現(xiàn)狀，氣候條件、機(jī)械作用力和電磁干擾共同作用的結(jié)果。現(xiàn)在生產(chǎn)元器件的廠家過多，質(zhì)量參差不齊。元器件的測試方法包括在試驗室里測試，在保證出廠前檢驗質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，在現(xiàn)場實地測試。詳細(xì)介紹了現(xiàn)場實地測試的目的，條件，數(shù)據(jù)的收集，整理，評估。關(guān)于提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，與控制設(shè)備的特點，采用的設(shè)計方法，正確選擇與使用的元器件，注意到設(shè)備的散熱防護(hù)、氣候防護(hù)息息相關(guān)。

1 可靠性測試的主要方法

要定量的評價電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，第一步應(yīng)當(dāng)選擇合適的測試方法，根據(jù)國家電控配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的要求，目前主要有以下幾種電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試方法。

（1）試驗室測試方法。這種方法要求試驗室必須具備一定的條件，進(jìn)行現(xiàn)場模擬，使被測試的電氣自動化控制達(dá)到實際所能遇到的環(huán)境應(yīng)力，將試驗累計耗費時間和失效數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)通過SPSS數(shù)理統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行分析，得到相關(guān)的一系列可靠性指標(biāo)。這種試驗方法要求必須保證試驗條件，試驗數(shù)據(jù)真實準(zhǔn)確，試驗結(jié)果可以在現(xiàn)實生活和工作中再現(xiàn)。但大多數(shù)情況下，由于受試驗條件等客觀條件的限制，試驗數(shù)據(jù)與真實情況很難達(dá)到一致，同時試驗室測試方法需要較高的費用。由于該方法需要測試的樣品較多，因此必須考慮被測試產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和成本。一般來說，該方法適用于生產(chǎn)批量較多的產(chǎn)品。

（2）保證試驗方法。通常，這種方法是在產(chǎn)品出廠前，在規(guī)定的條件下進(jìn)行的無故障試驗。電氣自動化控制設(shè)備的元器件較多，故障形式具有隨機(jī)性和多樣性的特點，其故障表現(xiàn)服從指數(shù)分布，即電氣自動化控制設(shè)備的失效率呈現(xiàn)出隨時間而變化的特點。對出廠前的電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行保證試驗，就是測試其早期的失效性。通過對產(chǎn)品性能的改進(jìn)，使產(chǎn)品失效率達(dá)到規(guī)定指標(biāo)。這種測試方法是一種可靠性保證測試，時間較長。如果電氣自動化控制設(shè)備的生產(chǎn)批量較多，只能用于測試樣本，只有對小批量和大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品才全部適用。這種可靠性測試方法比較適用于對可靠性要求較高、數(shù)量較少以及電路復(fù)雜的電氣自動化控制設(shè)備。

（3）現(xiàn)場測試方法。這種方法通過測試電氣自動化控制設(shè)備在現(xiàn)場使用的可靠性，記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)，利用SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件計算分析后，得到電氣自動化控制設(shè)備的相關(guān)可靠性指標(biāo)。這種方法只需要較少的試驗設(shè)備進(jìn)行測試。由于是在現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行測試，所得數(shù)據(jù)能夠真實的反映產(chǎn)品在實際使用中的可靠性，而且費用較低，被測試的設(shè)仍然能正常使用。缺點是無法在受控的條件下進(jìn)行試驗，不可控，受外界因素影響較多，試驗條件的再現(xiàn)性較差。通?，F(xiàn)場測試分為三種：即在線測試、停機(jī)測試和脫機(jī)測試。在線測試時，測試設(shè)備仍繼續(xù)運行;停機(jī)測試則要求被測試設(shè)備停止運行;脫機(jī)測試則是取出被測部件，放到測試裝備上進(jìn)行測試。一般來說，停機(jī)和脫機(jī)測試較為容易;但對于一些系統(tǒng)復(fù)雜的設(shè)備來說，通常很多故障都是在設(shè)備運行時發(fā)現(xiàn)的，這時就必須采用在線測試方式。

2 如何選擇可靠性測試方法

可靠性測試方法的選擇，一般可以從試驗場地、環(huán)境、產(chǎn)品、測試程序以及試驗組織工作等幾個方面來進(jìn)行判斷。

（1）如何選擇試驗場地。選擇試驗場地時，必須遵循一定的原則。比如說當(dāng)要求電氣自動化控制設(shè)備的可靠性不低于某一指標(biāo)時，應(yīng)當(dāng)選擇最佳的試驗場地，當(dāng)測試電子自動化控制設(shè)備正常使用條件下的可靠性時，則要求典型的試驗場地，且工作環(huán)境適中。如果是提供有關(guān)可靠性的可比資料則要求相同或類似的試驗場地條件。

（2）如何選擇試驗環(huán)境。由于電氣自動化控制設(shè)備工作環(huán)境狀況有較大的差異，所以試驗場地的條件應(yīng)當(dāng)適中，保證設(shè)備工作在一般應(yīng)力下條件，以保證測試結(jié)果的客觀、準(zhǔn)確。

（3）如何選擇試驗產(chǎn)品。試驗產(chǎn)品的選擇要有代表性，可以包含各個品種，像造紙、紡織、礦井提升機(jī)等電氣自動化控制設(shè)備等等。從產(chǎn)品的性質(zhì)上來看，應(yīng)當(dāng)包括各種類型的設(shè)備。從設(shè)備的運行情況來看，應(yīng)當(dāng)涵蓋連續(xù)運行設(shè)備和間斷運行設(shè)備等等。

（4）如何選擇試驗測試程序。試驗人員必須統(tǒng)一試驗測試程序，并且。在試驗開始前確定好試驗的開始時間、結(jié)束時間以及時間間隔，保證數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性，尤其是必須規(guī)范各種性能指標(biāo)、保障情況及其排除的記錄等等，保證電氣自動化控制設(shè)備測試的可靠性和準(zhǔn)確性。

（5）如何確保試驗的組織工作。試驗的組織工作對設(shè)備的可靠性測試也至關(guān)重要，必須建立一個高效和嚴(yán)密的試驗組織機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)管理各個試驗場地、協(xié)調(diào)和組織試驗工作、選擇試驗人員、收集和整理試驗數(shù)據(jù)、分析試驗報告以及最后判定試驗結(jié)果。此外，這個試驗組織應(yīng)當(dāng)由科研研究和管理人員、行業(yè)管理人員以及試驗人員共同組成，全面管理現(xiàn)場可靠性測試，這樣會取得較好的效果。

3 現(xiàn)場可靠性測試方法

這種測試方法是一種經(jīng)常采用的可靠性測試方法，通過現(xiàn)場測試，將收集的數(shù)據(jù)以SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件計算分析后，計算出故障工作時間，并以此作為評估和制定考核指標(biāo)的依據(jù)。

（1）現(xiàn)場可靠性測試的目的就是通過收集數(shù)據(jù)，評估電氣自動化控制設(shè)備的可靠性。在現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集后，通過SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件計算分析后，得到各項相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。

比如說收集到元器件的可靠性數(shù)據(jù)，可以為元器件的使用提出可靠性指標(biāo);收集設(shè)備維修方面的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行維修性評估。

（2）首先，現(xiàn)場可靠性試驗要求電氣自動化控制設(shè)備的生產(chǎn)廠商有完善和嚴(yán)格的管理制度，有較為穩(wěn)定和成熟的工藝條件，有比較正規(guī)的元器件進(jìn)貨渠道，能夠保證所制造的電氣自動化控制設(shè)備的質(zhì)量。對于被測試電氣自動化控制設(shè)備的使用單位，要求其電氣自動化控制設(shè)備的工作條件滿足該產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最好是用戶使用較多的該種類型的電氣自動化控制設(shè)備，從而能夠得到更為精確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

（3）在收集到電氣自動化控制設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)后，根據(jù)電氣自動化控制設(shè)備可靠性的要求，通過SPSS數(shù)理統(tǒng)計軟件計算分析相關(guān)的可靠性特征，從而計算出典型的國產(chǎn)電氣自動化控制設(shè)備的平均無故障工作時間。

4 結(jié)語

保證電氣設(shè)備的可靠性是一個復(fù)雜的涉及廣泛知識領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。現(xiàn)而今，電氣自動化控制設(shè)備已經(jīng)在社會上得到廣泛的運用其中元器件測試方法中的現(xiàn)場可靠性測試方法是現(xiàn)在眾多元器件測試方法中比較普遍的測試方法，因此其在自動化控制設(shè)備中的作用相當(dāng)打。提高控制設(shè)備的可靠性，提高元器件的可靠性已經(jīng)成為了一個熱點話題，對于這個問題的研究也已經(jīng)成為相關(guān)學(xué)術(shù)界的廣泛現(xiàn)象。

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