工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性

曹有生， 賀龍軍，王凱軍

河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼分公司，河北邯鄲 056015

0 引言

自動(dòng)化控制設(shè)備在工業(yè)系統(tǒng)當(dāng)中，屬于極為重要的產(chǎn)業(yè)設(shè)備，它將直接決定著工業(yè)生產(chǎn)工作是否可以正常化的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且對于工業(yè)的生產(chǎn)來說，將直接關(guān)系到工業(yè)系統(tǒng)是否能正常穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。通過較長的的一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)，工業(yè)部門為了保證自動(dòng)化控制設(shè)備能夠安全有效地工作，常會(huì)定期進(jìn)行試驗(yàn)、檢查以及維修。但是這種做法有其盲目性及強(qiáng)制性，沒有充分考慮到設(shè)備的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行情況，僅僅是依照規(guī)定的定期檢查、維修周期來執(zhí)行。這樣易造成過度檢查或者檢查不足，浪費(fèi)人力財(cái)力。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析

1.1 設(shè)備可靠性

對于工業(yè)自動(dòng)化的定義主要是指：相關(guān)設(shè)備在所規(guī)定的具體時(shí)間之內(nèi)，完成并實(shí)現(xiàn)所要求的具體功能的能力。目前設(shè)備產(chǎn)生的故障形式很多，在進(jìn)行可靠性分析時(shí)也極為復(fù)雜。設(shè)備的缺陷、劣化具有一定隨機(jī)性，在損壞時(shí)速度也有快慢之分，但是一般在發(fā)展期均會(huì)出現(xiàn)一些前兆，具體表現(xiàn)為光、電、熱、聲和一些其他化學(xué)性變化。依據(jù)各種征兆以及特點(diǎn)判斷其發(fā)展趨勢，進(jìn)行一些比較必要的可靠性分析后，預(yù)測并判斷出工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，盡可能早發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障。

1.2 工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性診斷

在對可靠性較高的事件進(jìn)行研究與制定時(shí)，其研究內(nèi)容方面，不僅是對各種類型的故障以及相關(guān)檢修停運(yùn)工作作出科學(xué)性的統(tǒng)計(jì)與合理的評(píng)價(jià)，而且還要對于相關(guān)指標(biāo)的可靠性進(jìn)行具體的推斷與考察，在進(jìn)行的方式方面上，應(yīng)當(dāng)特別注意，盡可能將預(yù)測與評(píng)價(jià)兩者相互結(jié)合，并對導(dǎo)致問題出現(xiàn)的根本性因素與關(guān)鍵性原因進(jìn)行重點(diǎn)解決。

2 設(shè)備可靠性測試的主要方法

對工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先要選擇比較合適的測試方法，現(xiàn)今比較通行的對工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測試的方法如下表1 所示。

表1 對工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測試的方法

2.1 試驗(yàn)室測試法

試驗(yàn)室要具備一定的設(shè)施條件，可以在現(xiàn)場進(jìn)行模擬，使被測的工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備能夠達(dá)到工作時(shí)的環(huán)境應(yīng)力，試驗(yàn)累計(jì)時(shí)間與失效數(shù)據(jù)等通過相應(yīng)的分析軟件進(jìn)行計(jì)算分析，得到一系列可靠性指標(biāo)。數(shù)據(jù)準(zhǔn)確真實(shí)但對試驗(yàn)條件要求較為苛刻。而且由于試驗(yàn)條件等因素，實(shí)驗(yàn)值與真實(shí)值很難一致。試驗(yàn)費(fèi)用較高，適合用于批量生產(chǎn)的自動(dòng)化控制設(shè)備。

2.2 保證實(shí)驗(yàn)法

一般是在產(chǎn)品出廠之前在一定條件下進(jìn)行的無故障試驗(yàn)。對工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行保證試驗(yàn)，即測試設(shè)備早期的時(shí)效性。改進(jìn)設(shè)備的性能使設(shè)備達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)規(guī)定。該方法適用于數(shù)量少但可靠性要求高的控制設(shè)備。

2.3 現(xiàn)場測試法

在工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行測試，記錄其數(shù)據(jù)，利用相關(guān)軟件分析計(jì)算。這種方法更能反映設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的真實(shí)可靠性。缺陷是不可以進(jìn)行有效控制，在試驗(yàn)時(shí)容易受到外界影響，試驗(yàn)條件再現(xiàn)性不足。一般將現(xiàn)場測試分為在線測試、脫機(jī)測試以及停機(jī)測試3 種（如下表2 所示）。在線測試法相對比較復(fù)雜，但是設(shè)備容易在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)或者產(chǎn)生故障，所以常采用在線測試法進(jìn)行檢測。

表2 現(xiàn)場測試的方法

3 對于目前所存在的相關(guān)問題與具體的解決建議

對于監(jiān)測系統(tǒng)的本省來說，由于其自身具有相應(yīng)的可靠性，因此在對其進(jìn)行管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能的將其進(jìn)行統(tǒng)一管理，對于系統(tǒng)當(dāng)中帶有性能不穩(wěn)定的設(shè)施、設(shè)備則應(yīng)當(dāng)通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段對其進(jìn)行處理，并且盡可能的將故障問題盡早的將其解決。工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的操作人員技術(shù)、管理水平不足，不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期故障，使故障變得越來越復(fù)雜，要對相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。同時(shí)也要考慮工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的易用性。

4 結(jié)論

如今國民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)的規(guī)模發(fā)展也迅速壯大，而工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度也越來越高。對工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行系統(tǒng)的研究非常重要，本文探討了工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性診斷與測試方式，為設(shè)備的維修提供了依據(jù)，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展。

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[3]徐平，李金燦.電控及自動(dòng)化設(shè)備可靠性工程技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.