淺談電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性

（兗州煤業(yè)股份有限公司東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大大提高了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定性，從而提高生產(chǎn)效率。因此，電氣自動(dòng)化控制的可靠性，成為人們當(dāng)前關(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性直接影響著企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，許多企業(yè)對電氣自動(dòng)化控制設(shè)備投入大量的資金、精力，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的提高。

1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性

1.1 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的意義

1.1.1 運(yùn)行穩(wěn)定

在生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)的整體構(gòu)成中，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備屬于核心環(huán)節(jié)，提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，有助于提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。例如在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，某臺控制設(shè)備存在故障問題，往往會(huì)影響到其他機(jī)械設(shè)備，影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。如果使用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，在系統(tǒng)存在故障的情況下，操作者可以實(shí)時(shí)發(fā)出糾錯(cuò)信息，迅速隔離出錯(cuò)設(shè)備，控制與保護(hù)其他生產(chǎn)核心設(shè)備。

1.1.2 提高效率

當(dāng)前時(shí)期，企業(yè)要想不斷提升效益，就務(wù)必堅(jiān)持高產(chǎn)出和低投入的原則，以確保企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，而提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的前提條件和設(shè)備基礎(chǔ)。

1.1.3 降低成本

如果電氣自動(dòng)化控制設(shè)備故障率較高，就會(huì)加大維修支出，降低產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本。提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性，將顯著減小成本支出。

1.2 我國電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的實(shí)際現(xiàn)狀

國內(nèi)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性雖然有了逐步提高，但是也面臨3 點(diǎn)不足之處。1）部分電氣自動(dòng)化控制設(shè)備元件不合格，降低了設(shè)備的控制質(zhì)量，企業(yè)難以順利進(jìn)行生產(chǎn)。2）部分工業(yè)為了提高生產(chǎn)效益，過于縮減電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的成本，而忽視設(shè)備質(zhì)量，影響設(shè)備控制效果。3）部分企業(yè)忽視電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的定期保養(yǎng)和維護(hù)，設(shè)備在應(yīng)用不長時(shí)間之后就出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)工作?？傊鲜龅倪@些問題都嚴(yán)重影響到電氣自動(dòng)化控制的可靠性。

2 影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的因素

2.1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的硬件因素

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的任意零件存在質(zhì)量問題都會(huì)影響其順利工作。當(dāng)今，不少企業(yè)的技術(shù)水平不高，因此電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的有關(guān)零件大都是由廠家提供的，然后根據(jù)應(yīng)用方的實(shí)際需要組裝設(shè)備，因?yàn)楦鱾€(gè)廠家的技術(shù)能力存在差異性，所以提供的零件質(zhì)量也各不相同。一些單位在選擇零件時(shí)為了兼顧成本因素，從而導(dǎo)致選用不達(dá)標(biāo)的零件，這會(huì)給電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性造成影響。

2.2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境因素

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中受到環(huán)境因素的影響，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備基本都在露天場所運(yùn)行，因?yàn)闅夂蚨嘧儯O(shè)備長期受到雨淋風(fēng)吹或侵蝕之后，其性能會(huì)顯著降低，甚至容易出現(xiàn)故障，氣壓、濕度、溫度等因素也會(huì)影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行?？傊?，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行受到非常多外界環(huán)境因素的制約，這一系列因素都可能造成故障隱患，進(jìn)而使設(shè)備的可靠性降低。

2.3 電子自動(dòng)化控制設(shè)備的人為因素

對于實(shí)際應(yīng)用過程中的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備而言，有關(guān)操作者的技術(shù)水平也會(huì)顯著影響其可靠性。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化控制設(shè)備的技術(shù)要求高、操作復(fù)雜，這加大了操作的困難，不少技術(shù)工作者因?yàn)榧夹g(shù)水平不高，往往不規(guī)范進(jìn)行操作，這將嚴(yán)重影響設(shè)備的順利工作，從而影響設(shè)備的可靠性。除此之外，運(yùn)用電氣自動(dòng)化的企業(yè)或者機(jī)構(gòu)，在其管理應(yīng)用過程中，是否制定科學(xué)合理的實(shí)施機(jī)制以及管理手段，對自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用效果也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

3 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的檢測法

3.1 場地檢測法

場地檢測法是常用的一種檢測電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的方法，在進(jìn)行檢測時(shí)不會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，能夠在設(shè)備運(yùn)行過程中獲取有關(guān)數(shù)據(jù)的收集，檢測者在分析收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，就能夠判斷其可靠性[1]。由于該檢測方式是在生產(chǎn)過程進(jìn)行的，檢測結(jié)果能夠直接體現(xiàn)出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，所以檢測結(jié)果較為實(shí)用和精確。

3.2 實(shí)驗(yàn)室檢測法

實(shí)驗(yàn)室檢測法有別于場地檢測法，其是在實(shí)驗(yàn)室中檢測電氣自動(dòng)控制設(shè)備的可靠性，在進(jìn)行檢測時(shí)[2]，檢測者模擬出設(shè)備的工作參數(shù)和環(huán)境。因此，該檢測技術(shù)可以一次檢測出各種工作條件下設(shè)備的可靠性，缺點(diǎn)是人工模擬的工作條件與實(shí)際工作條件存在較大的不同，所以，其檢測結(jié)果精確性較差。

3.3 保證檢測法

與其他工業(yè)機(jī)械設(shè)備相比，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備具備更多數(shù)量的零件和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，無論哪個(gè)零件存在問題都將導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問題，因此，一部分企業(yè)為了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量，使用檢測法來檢測設(shè)備，也就是生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)在設(shè)備出廠前對零件的質(zhì)量問題進(jìn)行檢測，這樣可以在設(shè)備出廠前發(fā)現(xiàn)問題，從而降低設(shè)備后續(xù)使用的故障率[3]。

4 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的對施

4.1 提高設(shè)計(jì)的可靠性

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性與設(shè)計(jì)方案密切相關(guān)。如果電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，其設(shè)計(jì)性能就會(huì)與實(shí)際效果相近，設(shè)備才可以高效穩(wěn)定的運(yùn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況防止環(huán)境對設(shè)備造成影響，例如需要在設(shè)計(jì)方案中根據(jù)機(jī)械力、振動(dòng)等影響因素調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低設(shè)備運(yùn)行過程中受到機(jī)械力、振動(dòng)等原因造成的損壞，從而延長設(shè)備的維修周期和應(yīng)用年限[4]。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，還要對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行成本的優(yōu)化，不但要兼顧成本，而且還要保證質(zhì)量。設(shè)計(jì)者應(yīng)分析設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行的性能，從而在本質(zhì)上提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

4.2 注重排除設(shè)備故障問題

在使用設(shè)備前要進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查設(shè)備外觀是否完好，有無機(jī)械故障和電路故障，然后才能進(jìn)行使用，這樣有助于設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而延長設(shè)備的使用壽命。在設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，應(yīng)從2 點(diǎn)進(jìn)行故障排除。1）檢查設(shè)備的電路。電路是否正常，是自動(dòng)化控制設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的要素，檢查電路時(shí)要重點(diǎn)對安裝的電線、開關(guān)設(shè)備是不是存在問題進(jìn)行檢查，而在檢查線路時(shí)，需要檢查電線是否存在絕緣層破裂或電線斷裂現(xiàn)象[5]。2）在完成電路排查之后，應(yīng)該檢查分電路和主電路間的接線位置，這是由于該位置較易出現(xiàn)故障，如果分電路和主電路的接線位置出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致該位置出現(xiàn)接觸不良或漏電情況。

4.3 選用適宜的電子元件

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備一般由很多零件組成，為了提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，需要確保電氣元件的性能和質(zhì)量，在選擇電子元件時(shí)，需要根據(jù)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的綜合參數(shù)選擇合適的電子元器件。另外，一些企業(yè)盲目地選擇電子元件，不能選擇合適的電子元件。因此，在進(jìn)行采購時(shí)，需要根據(jù)設(shè)備的使用情況選擇合適的元器件進(jìn)行采購，這樣既節(jié)省成本，又滿足設(shè)備的使用需求，從而提高自動(dòng)化控制設(shè)備的性能。例如在選擇機(jī)械手手部結(jié)構(gòu)的零件時(shí)，需要根據(jù)裝配零件的材質(zhì)、大小、構(gòu)造和實(shí)際作用等進(jìn)行選擇。例如機(jī)械手的電磁盤一般在穿孔或溝槽工件上使用，優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，使用年限長，可以對工件迅速吸附，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械手的部件中。缺點(diǎn)是由于磁盤上的剩磁會(huì)對鐵質(zhì)碎屑進(jìn)行吸附，容易劃傷工件。機(jī)械手的氣吸式吸盤適宜在光滑平整的材料上使用，因此應(yīng)確保工件表面和吸附邊緣無碎屑堆積。其優(yōu)點(diǎn)是吸力較小，使用時(shí)不易劃傷工件。它的主要缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜，應(yīng)用年限短。總之，對電氣元件進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際現(xiàn)狀針對性的進(jìn)行選擇，才能使設(shè)備更加合理、科學(xué)的運(yùn)行。

4.4 注重設(shè)備的防護(hù)和散熱

在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，工作人員時(shí)刻關(guān)注設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的濕度和溫度，避免環(huán)境對電氣設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。這是由于設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，空氣濕度超出設(shè)備能夠承受的范圍，設(shè)備中的零件逐步被腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備零件損壞[6]。電氣設(shè)備的散熱問題也十分關(guān)鍵，如果處理不當(dāng)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，這是由于電氣設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱嚴(yán)重的問題，不但影響電氣設(shè)備的使用年限，而且會(huì)導(dǎo)致設(shè)備由于高溫造成損壞。因此。要針對設(shè)備高溫問題采取相應(yīng)的散熱對策，例如安裝機(jī)械通風(fēng)扇或者是降低設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的溫度等。

5 結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化設(shè)備的使用，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的成本，給人們的生活和工作帶來了極大的便利。但是自動(dòng)化設(shè)備在使用的過程中如果出現(xiàn)故障，也會(huì)給企業(yè)造成人身安全事故和財(cái)務(wù)損失。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性決定了企業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行能力，直接影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率。為了提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性，需要從設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、電子元件的選擇、工作環(huán)境的控制等環(huán)節(jié)著手，并針對上述問題進(jìn)行合理分析和處理，才可以確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行效率和質(zhì)量，從而提高的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。