提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性

王賀

摘要：我國近年來經(jīng)濟發(fā)展迅速，工業(yè)企業(yè)自動化進程加快，推動了各領(lǐng)域發(fā)展。創(chuàng)建自動化系統(tǒng)提高單位生產(chǎn)效益同時節(jié)省了大量人工成本，電氣自動化技術(shù)不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生產(chǎn)、生活需求，為人們提供了極大便利。本文重點對電氣自動化控制設(shè)備可靠性做了深入研究，對應(yīng)用價值全面闡述，并結(jié)合當(dāng)前自動化控制設(shè)備存在的問題進行分析，提出相應(yīng)的改進策略，為相關(guān)專業(yè)提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;設(shè)備可靠性;問題及策略

電氣自動化控制是一個系統(tǒng)，主要是以電腦系統(tǒng)為中樞控制單元，實現(xiàn)自動化設(shè)備。電氣自動化設(shè)備在很多方面都有意義。對企業(yè)來說，電氣自動化設(shè)備可以提高職工的工作效率和工作質(zhì)量，增強公司的經(jīng)濟收益，優(yōu)化生產(chǎn)條件等。但電氣自動化設(shè)備并沒有廣泛應(yīng)用于市場，是因為電氣自動化設(shè)備容易受外界因素影響，比如電磁波干擾，氣候影環(huán)境，元件質(zhì)量，機械作用力等因素，這些都會讓電氣自動化設(shè)備的使用不能達到預(yù)期中的結(jié)果。

1電氣自動化控制設(shè)備概述

電氣自動化控制設(shè)備通俗來講就是自動或智能駕駛。它并不是單獨的元器件，而是多個元件的組合，如傳感器，控制器，數(shù)據(jù)處理器，執(zhí)行機構(gòu)等。通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將這些元件聯(lián)動從而達到設(shè)備的自動化控制。電氣自動化控制設(shè)備的控制原理有以下幾點：

（1）感知環(huán)境技術(shù)。利用先進的環(huán)境感知技術(shù)對使用設(shè)備的環(huán)境進行探測。

（2）達到既定目標(biāo)。通過信息傳達中樞主動控制設(shè)備的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)階段電子自動化控制設(shè)備使用較困難，其容易受多種外界因素的干擾，干擾因素主要體現(xiàn)在氣候，零件質(zhì)量，電磁波干擾，機器慣性作用力等方面。其中需要特別注意的地方是，使用者常會把電氣自動化控制設(shè)備擱置在環(huán)境較差的地方，這樣會受溫度、濕度、壓強、光照、大氣污染、臭氧層等多種環(huán)境因素的影響，會造成電氣控制設(shè)備在實際運行中受到一定的影響，存在一定的安全隱患;目前階段下，電氣控制設(shè)備發(fā)展迅速，市場上有著較大的競爭，很多企業(yè)都投身到電氣控制設(shè)備的制造與生產(chǎn)中。同時，也正是因為這一市場發(fā)展趨勢，造成現(xiàn)階段下市場上的電氣控制設(shè)備存在質(zhì)量差別較大的情況。其中，特別是很多小型企業(yè)進行研發(fā)與生產(chǎn)的電氣控制設(shè)備，會存在較大的安全隱患。很多質(zhì)量低下的電氣控制設(shè)備，主要由于元器件的荷載能力差，造成電氣設(shè)備在實際運行中，相關(guān)控制器不能進行合理科學(xué)的控制，給電氣生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的安全隱患。另外，很多質(zhì)量低劣的電氣自動化控制設(shè)備還會出現(xiàn)回路不正常的情況，嚴(yán)重影響到機械的運行及生產(chǎn)，甚至?xí)斐呻姎馍a(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。

2自動化控制存在的問題

2.1 系統(tǒng)干擾問題

隨著近年來機械設(shè)備運用廣泛運用200～500kW逆變器，電氣自動化在工廠運行過程中由于所處環(huán)境差異，容易受高低壓變頻器產(chǎn)生的諧波影響，弱電信號被干擾。例如，設(shè)備運行過程中，高爐內(nèi)水壓收到絞盤轉(zhuǎn)換器干擾，經(jīng)測試數(shù)據(jù)波動0.5MPa，影響設(shè)備運行。經(jīng)技術(shù)人員進一步測驗，絞車啟動過程中，數(shù)據(jù)波動較為明顯，由此推斷，影響電氣設(shè)備可靠運行的主要因素是逆變器諧波干擾影響。因此，技術(shù)人員將轉(zhuǎn)換器電纜做接地處理，為了控制設(shè)備運行效果，接地2m以上，消除了系統(tǒng)干擾問題，確保電氣自動化設(shè)備運行穩(wěn)定。

2.2 操作環(huán)境問題

電氣自動化控制設(shè)備對運行環(huán)境要求較高，尤其這些電氣類的PLC、DCS對環(huán)境溫度、空氣相對濕度以及灰塵情況極為敏感。如果夏季溫度高，運行過程中如果沒有保持良好通風(fēng)，會導(dǎo)致設(shè)備停機。為了保持電氣自動化設(shè)備穩(wěn)定運行，運行環(huán)境要求空氣相對濕度控制在65%，溫度保持在28℃左右，配電室使用防火阻燃材料，同時，電纜溝、配電室門窗應(yīng)采取防塵設(shè)置，配電柜底部做好防潮、防塵措施。

2.3 提高系統(tǒng)運維的穩(wěn)定性

電氣自動化控制內(nèi)部是由復(fù)雜的硬件和軟件構(gòu)成，選擇設(shè)備過程中應(yīng)注重自動化設(shè)備的構(gòu)件質(zhì)量、安裝質(zhì)量及售后服務(wù)，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。例如，單位選用西門子S7400自動化控制系統(tǒng)，技術(shù)人員在安裝過程中由于操作不當(dāng)，導(dǎo)致設(shè)備零件連接松動，系統(tǒng)顯示供電端錯誤，施工人員將220V交流電直接接入模塊，導(dǎo)致模塊損毀。因此，設(shè)備出廠后，需要專業(yè)的技術(shù)人員提供后續(xù)維護和保養(yǎng)，延長設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

3電氣自動化控制設(shè)備可靠性改進策略

3.1 建立全面的、系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)體系

電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)根據(jù)國家及領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)部門要求及自身實際使用情況，構(gòu)建科學(xué)的可靠性指標(biāo)體系，建設(shè)過程中應(yīng)考慮設(shè)備運行需求，識別故障點，根據(jù)故障點判斷維修措施，制定設(shè)備維護標(biāo)準(zhǔn)，注意應(yīng)科學(xué)選擇并評估設(shè)備參數(shù)，避免參數(shù)過于復(fù)雜影響對設(shè)備可靠性的判斷。

3.2 提高設(shè)計的可靠性

技術(shù)人員在設(shè)計電氣自動化設(shè)備過程中，應(yīng)提高對設(shè)備穩(wěn)定性的優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)設(shè)備的特點進行準(zhǔn)確判斷，并采取技術(shù)手段進行控制，根據(jù)設(shè)備的運行條件及使用功能，提高設(shè)備設(shè)計的可靠性。應(yīng)明確電氣自動化設(shè)備運行環(huán)境、產(chǎn)品類型與結(jié)構(gòu)，確定生產(chǎn)規(guī)模和對經(jīng)濟性能的影響，并對設(shè)備的細節(jié)全面考慮和科學(xué)設(shè)計，確保設(shè)備整體運行的穩(wěn)定性。電氣設(shè)備廠家應(yīng)對自動化控制設(shè)備生產(chǎn)成本做細化分析，除了滿足客戶可靠性需求，還應(yīng)控制原材料及構(gòu)件成本，提高資金投入產(chǎn)出比。

3.3 選擇合適的設(shè)備元件

企業(yè)應(yīng)按照國家及行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)選擇合格的電氣自動化設(shè)備，確保符合生產(chǎn)運營需求，適應(yīng)操作環(huán)境。例如，可以根據(jù)組件技術(shù)性能、條件、質(zhì)量等綜合選擇可靠性的電氣自動化設(shè)備組件，并在后續(xù)應(yīng)用過程中，針對各部件的運行效果做詳細分析并備案登記，便于后續(xù)出現(xiàn)故障，可以參考運行參數(shù)進行準(zhǔn)確判斷，為技術(shù)人員維修提供依據(jù)。

3.4 定期檢查和更新設(shè)備

為了確保電氣自動化設(shè)備運行的可靠性，在出廠前應(yīng)做全面測試，投入生產(chǎn)過程中還應(yīng)提高對設(shè)備的運維管理。自動化設(shè)備運行過程中，應(yīng)通過聽、看、聞等多重感官觀察設(shè)備運行存在的潛在問題，并根據(jù)經(jīng)驗結(jié)合生產(chǎn)實際采取有效措施解決。如果運行過程中存在部件老化問題，應(yīng)及時更換，避免影響其他部件的穩(wěn)定運行，提高電氣自動化設(shè)備的使用年限。操作技術(shù)人員應(yīng)定期對自動化設(shè)備運行參數(shù)進行記錄，崗位交接過程中應(yīng)制定日志簽字制度，一旦出現(xiàn)運行故障，可以參照設(shè)備運行日志采取相應(yīng)的維保措施。

3.5 加強設(shè)備運行環(huán)境管理

有關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)對電氣自動化控制設(shè)備的運行環(huán)境進行監(jiān)管，確保設(shè)備所處環(huán)境溫度和空氣相對濕度適宜，避免濕度過大導(dǎo)致設(shè)備表面吸附大量水分子，導(dǎo)致設(shè)備受潮腐蝕，部件或者線路發(fā)生故障，如果環(huán)境溫度過高，通風(fēng)不好會加速線路老化，影響設(shè)備運行的可靠性。

3.6 解決干擾問題

針對設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的諧波干擾問題，應(yīng)選擇合適位置做好接地系統(tǒng)工作。例如，PLC控制系統(tǒng)干擾來源不均勻，連接點之間存在電位差異，影響電流回路，如果電纜被屏蔽的A、B兩端接地，一旦發(fā)生雷擊等突發(fā)事件，接地電流將瞬間過大。應(yīng)做好交流電的接地和用電保護接地。

3.7 改善電氣自動化控制系統(tǒng)運行環(huán)境

企業(yè)在生產(chǎn)過程中，電氣自動化設(shè)備會產(chǎn)生熱量，如果廠房設(shè)計不科學(xué)，尤其在炎熱夏季導(dǎo)致設(shè)備散熱不好，影響系統(tǒng)正常運行。因此，電氣自動化設(shè)備在運行過程中應(yīng)安裝降溫裝置，例如，安裝散熱器、空氣流通扇等形式，將室內(nèi)熱量帶出配電室，同時，應(yīng)避免粉塵進入配電室，影響設(shè)備線路連接效果。建議安裝空調(diào)系統(tǒng)，保證設(shè)備運行環(huán)境溫度和濕度適宜。

4結(jié)語

隨著我國科技水平不斷提升，自動化生產(chǎn)得到快速發(fā)展，電氣自動化控制設(shè)備在自動化生產(chǎn)中起著重要作用，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，因此提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性受到了高度重視。需采取正確的可靠性檢測方法，得到準(zhǔn)確的電氣自動化控制設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)，從而更好的保證電氣自動化控制設(shè)備的性能。

參考文獻：

[1]李兵兵.提升電氣自動化控制設(shè)備可靠性探討[J].化工管理，2017（11）：2.

[2]朱貴文.電氣自動化控制設(shè)備可靠性探討[J].新晉商，2020（3）：2.

[3]薛松.提升電氣自動化控制設(shè)備可靠性探討[J].建材與裝飾，2018（22）：1.