淺談電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試

摘要：伴隨著電氣自動(dòng)化的提高，控制設(shè)備的可靠性問(wèn)題就變得非常突出。控制設(shè)備的可靠性是可靠性學(xué)科的一個(gè)重要組成部分。在20世紀(jì)70年代，我國(guó)就建立了電子產(chǎn)品的可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所，開(kāi)始了可靠性增長(zhǎng)的研究工作。而近幾年，我國(guó)電氣設(shè)備逐漸向著模塊化、系統(tǒng)化及智能化的方向快速發(fā)展，電氣方面的各種新設(shè)備新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度也不斷加快，隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，各種電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作環(huán)境也變得更加多樣，其所服務(wù)的系統(tǒng)從系統(tǒng)價(jià)值到系統(tǒng)的重要性上都越來(lái)越重要，提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性成為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要手段。下文根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試進(jìn)行論述，供同行參考。

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

在20世紀(jì)50年代“自動(dòng)化”一詞被提出，電力、電機(jī)等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動(dòng)化，而繼電器和接觸器的出現(xiàn)及應(yīng)用使得機(jī)器可以按照人的意志和設(shè)定來(lái)完成事先安排好的判斷和邏輯功能，促使了電氣自動(dòng)化的發(fā)展變革；在20世紀(jì)60年代，現(xiàn)代控制理論的提出和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用推進(jìn)了自動(dòng)控制和信息處理的結(jié)合進(jìn)程，自動(dòng)化進(jìn)入綜合自動(dòng)化階段，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制與管理的有效優(yōu)化，電氣自動(dòng)化得到了質(zhì)的飛躍；在20世紀(jì)70年代，隨著通訊、IT、微電子等技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化對(duì)象逐漸延伸為大型復(fù)雜的系統(tǒng)，出現(xiàn)許多問(wèn)題難以借助現(xiàn)代控制理論予以解決，通過(guò)研究這些問(wèn)題使自動(dòng)化理論和手段實(shí)現(xiàn)了革新，產(chǎn)生了綜合利用系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)、人工智能、通信技術(shù)等高新技術(shù)，應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展；從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，電氣自動(dòng)化得到快速發(fā)展，目前已經(jīng)較為成熟，電氣自動(dòng)化已是高新技術(shù)的重要組成部分，在工業(yè)、國(guó)防、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了人工智能、航空航天、交通、制造技術(shù)等諸多領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。

1、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方式

要對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)，必須通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試方式來(lái)進(jìn)行有效的測(cè)試。而當(dāng)前我國(guó)對(duì)于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方式主要有三種，即實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、保證實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

1.1實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，顧名思義就是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的測(cè)試，這種測(cè)試方式是依照規(guī)定，利用某一可控的條件或者是環(huán)境條件，模擬設(shè)備使用過(guò)程中的使用條件，使被測(cè)試的設(shè)備可以如同在使用現(xiàn)場(chǎng)中遇到的應(yīng)力一樣進(jìn)行試驗(yàn)，然后將累計(jì)的失效數(shù)與時(shí)間等數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而得出設(shè)備的可靠性指標(biāo)。這是一種模擬的可靠性較高的試驗(yàn)，但這種方式很容易受到測(cè)試條件的限制。

1.2保證試驗(yàn)

保證試驗(yàn)是設(shè)備在出廠之前所進(jìn)行的一種無(wú)故障性質(zhì)的測(cè)試，又被成為“烤機(jī)”。這種測(cè)試方式主要是對(duì)設(shè)備可靠性進(jìn)行保障的試驗(yàn)，需要的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于那些大量生產(chǎn)的設(shè)備而言，只能通過(guò)對(duì)設(shè)備樣品進(jìn)行試驗(yàn)的方式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)；另外，該方式在那些電路相對(duì)復(fù)雜、可靠性要求相對(duì)較高且生產(chǎn)數(shù)量又不是很多的自動(dòng)化設(shè)備的測(cè)試實(shí)驗(yàn)中比較適用。

1.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方式就是在使用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備所進(jìn)行的可靠性的測(cè)試，通過(guò)對(duì)各種可靠性數(shù)據(jù)的記錄、統(tǒng)計(jì)及分析，得出設(shè)備可靠性運(yùn)行的基本指標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以分為三種情況，一種是在線的測(cè)試，測(cè)試的過(guò)程中，設(shè)備不需要停止運(yùn)行；一種是停機(jī)的測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中，設(shè)備需要停止運(yùn)行；另外一種就是脫機(jī)的測(cè)試，也就是將被測(cè)試的設(shè)備或者是部件從系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)去除，放到某一專用的測(cè)試設(shè)備上進(jìn)行測(cè)試。盡管這一方式的工作環(huán)境相對(duì)真實(shí)，且需要測(cè)試設(shè)備的數(shù)量也比較少，得到的數(shù)據(jù)可以較為準(zhǔn)確的反映出設(shè)備的可靠性，但測(cè)試過(guò)程中各種外界因素并不可控，實(shí)驗(yàn)條件在再現(xiàn)性上相對(duì)較差。三種不同的測(cè)試方式在具體的應(yīng)用中各有優(yōu)劣，這就要求電力系統(tǒng)在對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測(cè)試的時(shí)候，需要依照實(shí)際條件選擇合理的測(cè)試方式，并對(duì)測(cè)試的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范。

2、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試方法的選擇

可靠性測(cè)試方法選擇的主要角度有：試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)場(chǎng)地、試驗(yàn)產(chǎn)品和試驗(yàn)測(cè)試程序這四個(gè)方面。

2.1試驗(yàn)環(huán)境。試驗(yàn)環(huán)境的選擇對(duì)試驗(yàn)的效果來(lái)說(shuō)是十分重要的。電控產(chǎn)品不論是在工藝上、規(guī)格上還是質(zhì)量上，差異都很大。因此要根據(jù)被試產(chǎn)品的具體情況來(lái)選擇與之相應(yīng)的試驗(yàn)環(huán)境，以保證試驗(yàn)的客觀性。

2.2試驗(yàn)場(chǎng)地。場(chǎng)地的選擇也是有規(guī)則可循的。如果對(duì)產(chǎn)品的可靠性水平有較高的、嚴(yán)格的要求或者產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境較為惡劣時(shí)，要選擇最嚴(yán)格的試驗(yàn)場(chǎng)地。如果是為了測(cè)定一般正常使用條件下的可靠性水平，則應(yīng)選擇工作環(huán)境最為典型的試驗(yàn)場(chǎng)地。如果是為了提供可靠的可比性資料，則應(yīng)選擇與實(shí)際工作環(huán)境相同或近似的試驗(yàn)條件的場(chǎng)地。

2.3試驗(yàn)產(chǎn)品。試驗(yàn)產(chǎn)品的首要要求是要有典型性。電控產(chǎn)品種類繁多、性質(zhì)多樣。因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)一定要充分了解產(chǎn)品的相關(guān)信息，選取具有典型性和代表性的試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，這樣才能保證試驗(yàn)的效果，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2.4試驗(yàn)的測(cè)試程序。一個(gè)統(tǒng)一的、科學(xué)合理的試驗(yàn)程序是必不可少的，而且在實(shí)際試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員要嚴(yán)格按程序進(jìn)行試驗(yàn)。具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)試程序要包含以下重要因素：試驗(yàn)起始結(jié)束時(shí)間、時(shí)間間隔的確定、數(shù)據(jù)的采集、各種性能指標(biāo)的記錄、保障情況的記錄、保障的排除等，并且這些要素都要有嚴(yán)格規(guī)范，以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性和可信性。

3、結(jié)論

隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用的不斷深入與發(fā)展，保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性可以說(shuō)是一項(xiàng)重要的工作。

我們一方面要根據(jù)電控產(chǎn)品實(shí)際情況來(lái)選擇可行的、高效的試驗(yàn)方法。另一方面，同時(shí)也是較為重要的一個(gè)方面，即我們要在我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中，不斷地完善和創(chuàng)新電控設(shè)備可靠性測(cè)試的方法，更要切實(shí)保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，對(duì)其可靠性進(jìn)行系統(tǒng)全面的測(cè)試，找到影響其運(yùn)行可靠性的因素是尤為必要的。但要保證設(shè)備可靠性測(cè)試的最終結(jié)果，必須做好測(cè)試方式的選擇，注意測(cè)試中的各個(gè)環(huán)節(jié)，將我國(guó)的電氣自動(dòng)化推向一個(gè)新的發(fā)展進(jìn)程。

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