電氣自動化控制設備可靠性測試研究

摘 要：電氣自動化是為了滿足當前市場經濟條件下的自動化生產需求而出現的，對于提高產品的生產質量與核心競爭力具有非常重要的作用。電氣自動化控制設備在電氣自動化運行過程中發展著巨大的作用，因此其可靠性顯得至關重要。該文將對當前電氣自動化控制設備的可靠性問題進行分析，并在此基礎上對幾種常用的控制設備可靠性測試方法進行研究，以供參考。

關鍵詞：電氣自動化 控制設備 可靠性 測試 研究

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-00-01

所謂電氣自動化，實際上就是通過預先設計好了的相關程序，使相關設備和系統實現自動化運行，近年來隨著科學技術的不斷進步，電氣自動化技術已經廣泛地應用到了各行各業。然而，電氣自動化技術的廣泛應用，也為電氣自動化控制設備自身的可靠性的提出了更高的要求，因此在當前的形勢下，加強對電氣自動化控制設備可靠性測試的研究，具有非常重大的現實意義。

1 電氣自動化控制設備可靠性問題分析

對于電氣自動化控制設備而言，其可靠性之所以會受到影響，主要是因為相關元器件自身的質量不過關，雖然近年來這些元器件供應市場越來越廣泛，但是其質量依然參差不齊。基于此，對當前電氣自動化控制設備加強質量控制，成為迫切需要考慮的問題，尤其是如何應對小規模企業的質量管理問題。在該種情況下，加之市場惡性競爭行為的普遍存在，導致元器件質量難以得到生產商的高度重視，因此對電氣自動化控制設備可靠性產生了非常大的影響，比如壽命的縮短、 參數指標的降低。實踐中我們可以看到，電氣自動化控制設備實際應用、維護以及環境等因素，也會對于設備自身的可靠性產生非常大的負面影響。電氣自動化控制設備工作環境復雜多變，不同環境對其造成的影響也具有非常大的差異性。據調查顯示，當前最大的影響因素有電磁干擾、氣候變化以及機械作用等。由于不同運作工具震動、沖擊以及加速運作等影響，導致電氣自動化控制設備中的相關元器件改變了原來的參數，甚至損壞失效，進而造成相關結變形、斷裂。氣候變化對電氣自動化控制設備的可靠性也會產生非常嚴重的影響，尤其在高溫環境下，其性能就會明顯地下降、運動失靈，甚至因結構損傷而嚴重影響了控制設備的有效運行。此外，電氣自動化控制設備運行環境中可能會存在著很強的電磁場，對控制設備會造成非常大的磁場干擾。

2 電氣自動化控制設備可靠性測試方法

基于以上對實踐中電氣自動化控制設備可靠性問題分析，筆者認為建立一套科學完善的可靠測試方法和測試體系顯得至關重要。當前使用最廣泛的幾種測試方法主要表現在以下幾個方面：

2.1 保證試驗法

所謂保證試驗法，又被稱作“烤機”，實際上它主要是指在生產產品出廠之前，在規定的條件范圍內對電氣控制設備及相關產品進行障測試，以保證投用后的正常使用。電氣自動化控制設備，主要是由很多連接較為復雜的器件共同組成，因此其故障模式多表現出一定的隨機性和多樣性特點。從實踐來看，電氣自動化控制設備自身的故障主要服從于相關指數的分布，其失效率也會隨著時間的推遲或變化而發生改變。基于此，實踐中我們應當在生產的產品投入市場之前就應當在試驗室中進行“烤機”操作，對產品的質量進行嚴格的檢測，以便于及時發現產品問題并做出改進。

從本質上來說，保證試驗法實際上就是電氣自動化控制設備可靠性保證試驗法，由于該方法需要的試驗時間相對比較長，對大宗型的產品只能采取隨機抽樣的方式進行檢測，然后對其整體質量與性能進行評判；若針對少量的產品進行測試，則可以對其中的全部產品進行試驗，這樣可以最大限度地保證自動化控制設備的可靠性。由此可見，相較之下，該種方法更適合小規模的產品生產以及可靠性要求相對較高的控制設備測試。

2.2 試驗室測試法

所謂試驗室測試法，主要是指在試驗室中利用規定的可控制環境及預設條件，對現場進行全方位的模擬測驗。該方法將待測試控制設備置于模擬環境之中，在經過真實環境壓力，將每次試驗的時間與失效數據信息，全部錄入一個專門的數據分析系統之中，然后通過數據信息的整理與分析，得出一個相對比較可靠、客觀的性質指標；在此基礎上，將這些參數指標有機地結合在一起，從而形成一個科學合理的電氣自動化控制設備可靠性參數體系。構建這一參數體系有兩個方面的益處，首先利用該指標體系可以對本次產品性能、可靠性進行評估；其次可以為下次測試提供一個比較實用的參考模型。作為一種控制設備的模擬測試方法，實驗室測試方法具有其自身的優點與不足。優點：該測試方法的試驗條件具有實際可控性，因為其比較接近真實的工作環境，所以通過該方法測得的數據質量也比較高、說服力也比較強，即便測得的試驗結果受到質疑，也可以重新測試、分析；缺點：試驗條件實際上并不能與真實條件完全相同，所以試驗結果必定存在著一定的誤差。實踐中該方法需要相對較多的試驗產品，因此試驗成本比較高，比較適合于大批量產品的生產與測試。

2.3 現場測試法

較之于前兩種測試方法，現場測試法存在著明顯的差異性，現場測試法主要是將電氣自動化控制設備置于一種較為真實的現場環境之中，對其可靠性進行測試，該方法具有較強的實用性。該方法通過測試數據的記錄，根據數理統計法得出自動化控制設備的可靠性指標，并將其作為控制設備可靠性測試的重要參考依據。現場測試法對可靠性試驗條件的要求非常的高，它要求控制設備廠家必須要有非常科學的管理制度、成熟穩定的生產工藝以及正規的進貨渠道。同時，被測試的控制設備實際工作條件應當與產品技術標準要求相符合，以用戶實際應用的電氣自動化設備量較多為宜，這樣統計數字就更加的準確、可靠。一般而言，現場測試法包括三種具體的方法，即脫機測試法、在線測試法和停機測試法。脫機測試法主要是將被測控制設備置于專用測試設備上進行測試；在線測試法主要是指測試過程中設備正常運行，通過觀察、記錄數據，對其可靠性進行分析；停機測試法主要是指設備停運后的測試。從技術角度來說，脫機測試法與停機測試法比較容易一些，而在線測試法在比較適合于較為復雜的系統。該種測試方法所需試品比較少，而且試驗成本相對較低一些，得到的性能參數比較客觀；不足之處在于測試環境難以控制，受外界影響程度比較大。

3 結語

控制設備可靠性測試，關系著整個電氣自動化系統運行的安全性，因此應當加強思想重視和測試技術、方法創新，只有這樣才能保證我國電氣自動化建設事業的可持續

發展。

參考文獻

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