電氣自動化控制設備的可靠性研究

霍躍根

摘 要：隨著電氣自動化控制設備水平的不斷提高，其可靠性問題變得尤為突出。該文基于電氣自動化控制設備可靠性的現狀，主要從設備可靠性設計的角度及提高設備的性能方面，對提高電氣自動化控制設備的可靠性給與對策建議。

關鍵詞：電氣自動化 控制設備 可靠性 對策

中圖分類號：TM93 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0030-01

1 電氣自動化控制設備的可靠性相關概述

電氣自動化控制設備的可靠性指其設備在一定的環境條件中及規定的時間內完成特定的任務并發揮出應有的功能與作用的能力。通俗的理解，即在同等時間與同等環境中，電氣自動化控制設備完成任務的能力高低決定其設備可靠性高低，完成能力越高，其可靠性越高。加強對電氣自動化控制設備的可靠性研究，加強對設備系統的可靠性設計，能有效提高提高設備產品的質量，增加其在市場中的占有份額，提高企業的經濟效益。

2 提高電氣自動化控制設備的可靠性對策

2.1 提高電氣自動化控制設備設計的可靠性

設備設計的可靠性是保證設備安全可靠運行的基礎，對于電氣自動化設備生產商而言，對設備系統都應該進行全面構思并周密設計產品結構，使其具有優良的使用性能，進而提高設備的可靠性。

2.1.1 采用集中監控設計方式

集中監控方式是現代電氣自動化控制設備中運用的比較廣泛的系統設計方式，此方式將系統的各功能集中在一個處理器上進行處理，設計與操作都較為簡單，運行維護方便，且對于控制站的防護要求低，是一個可行的系統設計方法。此集中式設計也存在一些弊端，即監控對象的增加導致處理器處理量增大，造成運行速度的下降；另外，此方式的應用，需要增加電纜投入，使電力生產成本增加，而且隨著電纜距離的增加也在一定程度上影響了系統的穩定性。

2.1.2 采用遠程監控設計方式

遠監控程方式設計電子自動化控制系統，具有安裝成本低、擴展性強及數據傳輸質量高和系統組態靈活等優點。但此設計方式由于Lon works、CAN等現場總線的通訊速度低，與電氣部分通訊量無法匹敵，使得遠程監控方式的使用范圍縮小，一般只能適用于小型系統的監控，而無法滿足大型電氣自動化控制設備的系統構建。

2.1.3 采用現場總線監控設計方式

現場總線監控方式是建立在計算機網絡技術的應用及智能化電氣設備發展的基礎上而形成的電氣設備的串行連接和自動化系統雙向傳輸的通信網絡。此設計方式具有節約安裝成本、提高系統控制性能、網絡組態靈活等優點，且在不同隔能發揮出不同的作用，能為電力企業帶來巨大的經濟效益。隨著社會經濟的迅猛發展，現場總線監控方式以其極強的可靠性優勢普遍應用于各種電器自動化控制設備中，推動了現代智能化電氣設備的發展?？梢哉f，現場總線監控方式設計電子自動化控制設備系統，是未來電氣自動化的發展方向。

2.1.4 電氣自動化控制設備的可靠性發展趨勢

隨著越來越多先進的電氣設備系統設計方法的出現，隨著以太網與Internet技術的發展，OPC技術與PC客戶機/服務器體系結構也會逐漸為電氣自動化控制設備增添新功能與活力。目前，OPC技術集合Windows平臺的使用方案已被大型電氣自動化控制設備廠商廣泛采納。而PC客戶機/服務器體系結構也在市場需求驅動下與IT平臺進行融合，企業可以通過標準的瀏覽器處理企業財務、人事等管理數據，監控企業生產工作。同時虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，也對未來電氣自動化控制設備的系統設計產生了較大的影響。

2.2 提高電氣自動化控制設備的性能

2.2.1 生產過程中合理選用零部件、元器件

電氣自動化控制設備生產中需要較多復雜的零部件與元器件，其質量及可靠性也應是生產商重視的問題，選擇零部件與元器件應科學慎重。首先其設備中的零部件與元器件的品種規格應盡可能的少，盡量采用由專業產家生產的通用零部件與元器件，這樣更能保障其使用性能。因此在購置零部件、元器件的過程中要對其嚴格檢驗，不能因市場的惡性競爭而追求價格低廉、質量較差的材料。此外，在選擇元器件時，還要充分考慮設備生產環境及其電路性能要求，選擇質量優、性能好、可靠性高的材料，以更好的滿足生產技術要求，提高生產效率。

2.2.2 科學利用可靠性測試方法對設備進行測試

對電氣自動化控制設備的可靠性測試是在其設備投入使用之前，對其可靠性進行的定量評估，通過科學的可靠性測試方法對設備進行測試有利于從根本上提高電氣自動化控制設備的可靠性，并確保企業的安全應用生產。近年來，國內電氣自動化控制設備測試方法主要包含現場測試法、試驗室測試法以及保證性測試法等。各企業在選擇測試方法時應綜合考慮環境、場地、測試產品、測試程序等因素，并結合企業內組織工作概況進行設備可靠性的科學測試。在通過高效嚴密測試環境、場地及組織部門的整理工作后，進行實驗資料及結果的判定分析，進而確保電氣設備可靠性測試的高效開展。

2.2.3 加強對電氣設備的散熱、氣候防護

電氣自動化控制設備的可靠性受溫度影響是較大的，溫度的變化會使得設備的可靠性大大降低，因為設備在運行過程中其電子管、大功率晶體管等都會不斷的產生并散發熱量。但若所處的環境溫度較高時，設備的產生熱量便難以散發出去，就會導致設備自身溫度升高，影響其正常運行速度，致使可靠性降低。因而，要重視散熱防護，可以采取在散熱器上安裝半導體分立器件、增加散熱器表面的粗糙度等措施解決。此外，電氣自動化設備的可靠性還受到濕度等氣候因素的影響，尤其是潮氣容易引起元器件覆蓋層形成水膜，容易引發漏電、短路等故障。為此，應該采用密封、灌封、侵漬等措施對控制設備進行防護。

2.2.4 定期對設備進行檢修與保養

定期對電氣自動化控制設備進行檢修與保養對于提高設備的可靠性，延長其使用壽命有良好的促進作用。電氣設備會受其工作環境的影響而出現一些小的故障問題，在運行中不容易被發現，需要人為的檢修，從而發現問題并解決問題。與此同時，當維修人員定期對設備進行檢修保養后，維修人員對設備的整體概況會有更深入的了解，并能準備把握其下階段的工作運行狀況，這樣有利于對生產活動提前做好產量、技術等準備工作，在保證設備良好的運行狀態下進行預期的生產活動的開展，降低成本，提高生產效率。

3 結語

為了保證電氣自動化控制設備安全運行并為生產經濟活動帶來更大的經濟效益，提高設備的可靠性是極為重要的工作。當然，提高電氣設備的可靠性是一項復雜的系統工程，需要設備生產商及各企業使用者加以重視，通過對系統進行科學周密的設計，采取技術措施提高設備的性能，而達到提高電氣自動化控制設備可靠性的目的，達到實現經濟效益的目的。

參考文獻

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